Необходимо е да се определи:
За да разрешите проблема, трябва да използвате формулите:
Замествайки данните от условието, получаваме:
Име на елемента: Едноатомен газ
Цена: проверете на сайта
Описание:
Дигиталният продукт "Monatomic Gas" е софтуер за изчисляване на параметрите на процеси, свързани с изохорното и изобарно разширение на едноатомен газ. С този продукт можете да изчислите работата, извършена от газа, увеличаването на вътрешната енергия и количеството топлина, доставена при дадени условия.
Спецификации:
Изтеглянето на дигитален продукт е възможно след направена поръчка и плащане на уебсайта на магазина за дигитални стоки.
Едноатомен газ под налягане от 0,3 MPa се разширява изобарно от обем от 2 до 7 dm^3. За да се реши задачата, е необходимо да се използва формулата за изчисляване на работата, извършена от газ: A = pΔV, където p е налягането на газа, ΔV е промяната в обема на газа. Замествайки данните от условието, получаваме: A = 0,3 MPa × (7 dm^3 - 2 dm^3) = 1,5 J.
За да се изчисли нарастването на вътрешната енергия, е необходимо да се знаят началната и крайната температура на газа, което не е посочено в постановката на задачата, така че тази стойност не може да бъде определена.
За да изчислите количеството доставена топлина, можете да използвате формулата ΔU = Q - A, където Q е количеството доставена топлина. Замествайки получената работна стойност A = 1,5 J, получаваме: Q = ΔU + A. Тъй като стойността на ΔU е неизвестна, количеството доставена топлина Q също е невъзможно да се определи.
Въпреки това, за да изчислите тези стойности, можете да използвате софтуера Monatomic Gas, който ви позволява да изчислите параметрите на процесите, свързани с изохорното и изобарно разширение на моноатомен газ, включително работата, извършена от газа, увеличаването на вътрешната енергия и количеството топлина, доставена при дадени условия.
***
Описаният продукт е едноатомен газ, който е под налягане 0,3 MPa и се разширява изобарно от обем 2 до обем 7 dm^3. За този газ е необходимо да се определи извършената работа, увеличението на вътрешната енергия и количеството доставена топлина.
За да се реши този проблем, е необходимо да се използва законът на Ги-Лусак, който гласи, че при изобарен процес налягането на газа е пропорционално на неговата температура. Необходимо е също да се използва уравнението на състоянието на идеалния газ, което свързва налягането, обема, температурата и количеството на газовото вещество.
Според заданието налягането на газа е постоянно и равно на 0,3 MPa, така че можем да приложим формулата за работата, извършена от газа по време на изобарен процес:
A = p * ΔV,
където A е работата, извършена от газа, p е налягането на газа, ΔV е промяната в обема на газа.
Замествайки известните стойности, получаваме:
A = 0,3 MPa * (7 dm^3 - 2 dm^3) = 1,5 MPa * dm^3.
Сега е необходимо да се определи нарастването на вътрешната енергия на газа. Според първия закон на термодинамиката увеличението на вътрешната енергия е равно на разликата между перфектната работа на газа и количеството доставена топлина:
ΔU = A - Q,
където ΔU е увеличението на вътрешната енергия, Q е количеството доставена топлина.
Според условията на проблема газът е идеален, така че можете да използвате уравнението на състоянието на идеалния газ, за да определите температурата на газа преди и след процеса. Тъй като налягането е постоянно, обемът се е увеличил и температурата на газа също се е увеличила. От уравнението на състоянието на идеален газ следва:
pV = nRT,
където n е количеството на газовото вещество, R е универсалната газова константа.
Тъй като количеството вещество в газа остава непроменено, можем да напишем:
p1V1/T1 = p2V2/T2,
където p1 и T1 са налягането и температурата на газа преди процеса, p2 и T2 са налягането и температурата на газа след процеса.
Нека изразим T1 и T2:
T1 = p1V1/(nR),
Т2 = p2V2/(nR).
Замествайки известните стойности, получаваме:
T1 = 0,3 MPa * 2 dm^3/(nR),
T2 = 0,3 MPa * 7 dm^3/(nR).
Разликата между T2 и T1 ще бъде равна на увеличението на температурата на газа:
ΔT = T2 - T1 = 0,3 MPa * (7 dm^3 - 2 dm^3)/(nR) - 0,3 MPa * 2 dm^3/(nR).
Количеството доставена топлина вече може да се определи с помощта на уравнението на състоянието на идеалния газ и уравнението за промяната на вътрешната енергия. За идеален газ са валидни следните съотношения:
ΔU = Cv * ΔT,
Q = ΔU + A,
където Cv е моларният топлинен капацитет при постоянен обем.
Моларният топлинен капацитет при постоянен обем за едноатомен газ е 3/2 * R, така че:
ΔU = 3/2 * nR * ΔT,
Q = ΔU + A = 3/2 * nR * ΔT + 1,5 MPa * dm^3.
Замествайки известните стойности, получаваме:
ΔU = 3/2 * nR * [0,3 MPa * (7 dm^3 - 2 dm^3)/(nR) - 0,3 MPa * 2 dm^3/(nR)] = 3/2 * 0,3 MPa * 5 dm^3 = 2,25 MPa * dm^3,
Q = ΔU + A = 2,25 MPa * dm^3 + 1,5 MPa * dm^3 = 3,75 MPa * dm^3.
Така перфектната работа на газа е 1,5 MPa * dm^3, нарастването на вътрешната енергия е 2,25 MPa * dm^3, а количеството подадена топлина е 3,75 MPa * dm^3.
***
Много удобно е, че цифровият продукт Monatomic gas може да бъде закупен онлайн, без да се налага да излизате от дома си.
Бърз и удобен начин да получите точната газ, без опашки и дълго чакане.
Качеството на газа отговаря на декларираните характеристики, което е важно за използването му в промишлени процеси.
Наличието и удобството на плащане чрез онлайн магазина правят процеса на покупка възможно най-прост и удобен.
Премахването на необходимостта от ръчно попълване на документи за покупка на газ спестява време и намалява вероятността от грешки.
Бързата доставка на газ до мястото на употреба спестява време и средства за транспортирането му.
Възможността да поръчате точното количество газ ви позволява да оптимизирате разходите за закупуването и използването му.
Ясната информация за характеристиките на газа и неговото приложение ви позволява да изберете правилния продукт и да го използвате безопасно.
Удобният интерфейс на онлайн магазина и денонощната поддръжка на клиенти правят процеса на закупуване на газ възможно най-удобен.
Възможността за получаване на отстъпки и специални оферти при закупуване на дигитален продукт Monatomic gas го прави още по-привлекателен за купувачите.