Monatomisk gas under et tryk på 0,3 MPa, iso

Det er nødvendigt at bestemme:

1. arbejde udført med gas;
2. stigning i intern energi;
3. mængden af ​​tilført varme.

For at løse problemet skal du bruge formlerne:

• Arbejde udført med gas: A = pΔV, Hvor p - gastryk, ΔV - ændring i gasvolumen.
• Intern energitilvækst: ΔU = Q - A, Hvor Q - mængde af tilført varme.

Ved at erstatte dataene fra betingelsen får vi:

• A = 0,3 MPa × (7 dm³ - 2 dm³) = 1,5 J;
• ΔU = Q - A, derfor, Q = ΔU + А. At finde ΔU, er det nødvendigt at kende gassens begyndelses- og sluttemperatur, hvilket ikke er angivet i problemformuleringen.

Beskrivelse af det digitale produkt

Varenavn: Monatomisk gas

Pris: tjek på hjemmesiden

Beskrivelse:

Det digitale produkt "Monatomic Gas" er software til beregning af parametrene for processer forbundet med den isochoriske og isobariske ekspansion af en monoatomisk gas. Med dette produkt kan du beregne arbejdet udført af gassen, tilvæksten af ​​intern energi og mængden af ​​tilført varme under givne forhold.

Specifikationer:

• Interface sprog: Engelsk
• Systemkrav: Windows 7 eller nyere, 64-bit processor
• Filstørrelse: 10 MB

Download af et digitalt produkt er muligt efter afgivelse af bestilling og betaling på hjemmesiden for den digitale varebutik.

En monoatomisk gas under et tryk på 0,3 MPa udvider sig isobarisk fra et volumen på 2 til 7 dm^3. For at løse problemet er det nødvendigt at bruge formlen til at beregne arbejdet udført af gas: A = pΔV, hvor p er gastrykket, ΔV er ændringen i gasvolumen. Ved at erstatte dataene fra betingelsen får vi: A = 0,3 MPa × (7 dm^3 - 2 dm^3) = 1,5 J.

For at beregne tilvæksten af ​​intern energi er det nødvendigt at kende gassens begyndelses- og sluttemperatur, hvilket ikke er angivet i problemformuleringen, så denne værdi kan ikke bestemmes.

For at beregne mængden af ​​tilført varme kan du bruge formlen ΔU = Q - A, hvor Q er mængden af ​​tilført varme. Ved at erstatte den resulterende arbejdsværdi A = 1,5 J får vi: Q = ΔU + A. Da værdien af ​​ΔU er ukendt, er mængden af ​​tilført varme Q også umulig at bestemme.

For at beregne disse værdier kan du dog bruge Monatomic Gas-softwaren, som giver dig mulighed for at beregne parametrene for de processer, der er forbundet med den isokoriske og isobariske udvidelse af en monatomisk gas, herunder arbejdet udført af gassen, stigningen af ​​intern energi og mængden af ​​tilført varme under givne forhold.

***

Det beskrevne produkt er en monoatomisk gas, som er under et tryk på 0,3 MPa og udvider sig isobarisk fra et volumen på 2 til et volumen på 7 dm^3. For denne gas er det nødvendigt at bestemme det udførte arbejde, tilvæksten af ​​intern energi og mængden af ​​tilført varme.

For at løse dette problem er det nødvendigt at bruge Guy-Lussac-loven, som siger, at i en isobarisk proces er trykket af en gas proportional med dens temperatur. Det er også nødvendigt at bruge den ideelle gastilstandsligning, som relaterer trykket, volumen, temperaturen og mængden af ​​gasstof.

Ifølge opgaven er gastrykket konstant og lig med 0,3 MPa, så vi kan anvende formlen for arbejdet udført af gas under en isobar proces:

A = p * ΔV,

hvor A er arbejdet udført af gassen, p er gastrykket, ΔV er ændringen i gasvolumen.

Ved at erstatte kendte værdier får vi:

A = 0,3 MPa * (7 dm^3 - 2 dm^3) = 1,5 MPa * dm^3.

Nu er det nødvendigt at bestemme stigningen i gassens indre energi. Ifølge termodynamikkens første lov er stigningen i indre energi lig med forskellen mellem gassens perfekte arbejde og mængden af ​​tilført varme:

ΔU = A - Q,

hvor ΔU er tilvæksten af ​​intern energi, Q er mængden af ​​tilført varme.

Ifølge betingelserne for problemet er gassen ideel, så du kan bruge den ideelle gastilstandsligning til at bestemme gastemperaturen før og efter processen. Da trykket er konstant, er volumenet steget, og gassens temperatur er også steget. Fra tilstandsligningen for en ideel gas følger:

pV = nRT,

hvor n er mængden af ​​gasstof, R er den universelle gaskonstant.

Da mængden af ​​stof i gassen forbliver uændret, kan vi skrive:

p1V1/T1 = p2V2/T2,

hvor p1 og T1 er gassens tryk og temperatur før processen, p2 og T2 er gassens tryk og temperatur efter processen.

Lad os udtrykke T1 og T2:

T1 = p1V1/(nR),

T2 = p2V2/(nR).

Ved at erstatte kendte værdier får vi:

T1 = 0,3 MPa * 2 dm^3/(nR),

T2 = 0,3 MPa * 7 dm^3/(nR).

Forskellen mellem T2 og T1 vil være lig med gastemperaturstigningen:

ΔT = T2 - T1 = 0,3 MPa * (7 dm^3 - 2 dm^3)/(nR) - 0,3 MPa * 2 dm^3/(nR).

Mængden af ​​tilført varme kan nu bestemmes ved hjælp af den ideelle gasligning af tilstand og ligningen for ændringen i indre energi. For en ideel gas gælder følgende forhold:

ΔU = Cv * ΔT,

Q = ΔU + A,

hvor Cv er den molære varmekapacitet ved konstant volumen.

Den molære varmekapacitet ved konstant volumen for en monatomisk gas er 3/2 * R, så:

ΔU = 3/2 * nR * ΔT,

Q = ΔU + A = 3/2 * nR * ΔT + 1,5 MPa * dm^3.

Ved at erstatte kendte værdier får vi:

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.

Gassens perfekte arbejde er således 1,5 MPa * dm^3, tilvæksten af ​​intern energi er 2,25 MPa * dm^3, og mængden af ​​tilført varme er 3,75 MPa * dm^3.

***

1. Fremragende digitalt produkt, meget praktisk at bruge.
2. Fremragende kvalitet og hurtig levering.
3. Det digitale produkt er nøjagtigt som beskrevet.
4. Meget tilfreds med købet, jeg anbefaler det.
5. Hurtig service af høj kvalitet, tak!
6. Det digitale produkt er nemt at bruge og meget anvendeligt.
7. Fremragende pris-kvalitetsforhold.

Ejendommeligheder:

Det er meget praktisk, at det digitale produkt Monatomic gas kan købes online, uden at skulle forlade dit hjem.

En hurtig og bekvem måde at få den rigtige gas på, uden kø og lange ventetider.

Kvaliteten af ​​gassen svarer til de deklarerede egenskaber, hvilket er vigtigt for dens anvendelse i industrielle processer.

Tilgængeligheden og bekvemmeligheden ved betaling gennem onlinebutikken gør købsprocessen så enkel og bekvem som muligt.

Ved at eliminere behovet for manuelt at udfylde gaskøbspapirer sparer du tid og reducerer risikoen for fejl.

Hurtig levering af gas til brugsstedet sparer tid og ressourcer på dets transport.

Evnen til at bestille den rigtige mængde gas giver dig mulighed for at optimere omkostningerne ved køb og brug.

Klar information om gassens egenskaber og dens anvendelse giver dig mulighed for at vælge det rigtige produkt og bruge det sikkert.

Den praktiske grænseflade i onlinebutikken og kundesupport døgnet rundt gør processen med at købe gas så behagelig som muligt.

Muligheden for at modtage rabatter og særlige tilbud ved køb af et digitalt produkt Monatomic gas gør det endnu mere attraktivt for købere.