Gas mit einem Volumen von 0,39 m^3 bei einem Druck von 1,55*10^5

Daten: V1 = 0,39 m^3 – anFängliches Gasvolumen; p1 = 1,5510^5 Pa – anFänglicher Gasdruck; V2 = 10V1 ist das endgültige Gasvolumen nach der isothermen Expansion; Q = 1,5*10^6 J – die auF das Gas übertragene Wärmemenge; n ist die Anzahl der Gasmoleküle; F ist die Anzahl der Freiheitsgrade von Gasmolekülen.

Die isotherme Expansion von Gas erFolgt bei einer konstanten Temperatur, also V1p1 = V2p2, wobei p2 der endgültige Gasdruck nach der isothermen Expansion ist. Somit ist p2 = p1*V1/V2.

Die isochore Erwärmung eines Gases erfolgt bei konstantem Volumen, daher ist Q = nfR*T, wobei R die universelle Gaskonstante und T die Endtemperatur des Gases nach der isochoren Erwärmung ist.

Aus der Zustandsgleichung eines idealen Gases pV = nRT Daraus folgt, dass pV/T = konstant, also V1/T1 = V2/T2, wobei T1 und T2 die Anfangs- bzw. Endtemperaturen sind.

Antwort:

1. Ermitteln wir den endgültigen Gasdruck nach der isothermen Expansion: p2 = p1V1/V2 = 1,5510^5 * 0,39 / (100,39) = 1,5510^4 Pa.

2. Finden wir die Endtemperatur des Gases nach der isochoren Erwärmung: T2 = Q/(nfR) = 1,510^6 / (nf*R).

3. Ermitteln wir die anfängliche Gastemperatur: V1/T1 = V2/T2 => T1 = V1T2/V2 = V1Q/(nfR*V2).

4. Stellen wir den Prozess in den Koordinaten p,V und V,T dar:

1. Bestimmen wir die Anzahl der Freiheitsgrade von Gasmolekülen: nfR = Q/T2 => f = Q/(nRT2).

Antwort: Der Endgasdruck nach isothermer Expansion beträgt p2 = 1,5510^4 Pa. Die Endtemperatur des Gases nach isochorer Erwärmung beträgt T2 = 1,510^6 / (nfR). Die Anzahl der Freiheitsgrade von Gasmolekülen ist gleich f = Q/(nRT2).

Produktbeschreibung

Gas mit einem Volumen von 0,39 m³ bei einem Druck von 1,55*10⁵ Pa

Dieses Produkt liefert einzigartige Informationen über ein Gas, das unter bestimmten Bedingungen bestimmte Eigenschaften aufweist. Insbesondere nimmt Gas ein Volumen von 0,39 m ein³ bei einem Druck von 1,55*10⁵ Pa.

Diese Informationen können für Spezialisten auf dem Gebiet der Physik, Chemie und anderen wissenschaftlichen Disziplinen im Zusammenhang mit der Untersuchung der Eigenschaften von Gasen nützlich sein.

Dieses Produkt beschreibt die Eigenschaften eines Gases, das bei einem Druck von 1,55 zunächst ein Volumen von 0,39 m^3 einnimmt10^5 Pa. Bei der isothermen Expansion vergrößert das Gas sein Volumen um das Zehnfache, bei der isochoren Erwärmung auf den Anfangsdruck wird ihm dann die 1,5-fache Wärmemenge zugeführt10^6 J.

Um das Problem zu lösen, können Sie die Zustandsgleichung eines idealen Gases pV = nRT verwenden, wobei p der Gasdruck, V sein Volumen, n die Anzahl der Gasmoleküle, R die universelle Gaskonstante und T ist Gastemperatur.

Die isotherme Expansion von Gas erfolgt bei einer konstanten Temperatur, daher ist V1p1 = V2p2, wobei V1 und p1 das Anfangsvolumen und der Anfangsdruck des Gases sind, V2 und p2 das Endvolumen und der Enddruck des Gases nach der Expansion. Somit ist p2 = p1*V1/V2.

Die isochore Erwärmung eines Gases erfolgt bei einem konstanten Volumen, daher ist Q = nfR*T, wobei Q die dem Gas zugeführte Wärmemenge, f die Anzahl der Freiheitsgrade der Gasmoleküle und T die Endtemperatur des Gases ist nach dem Erhitzen.

Mit der idealen Gaszustandsgleichung kann man auch die Anfangs- und Endtemperaturen des Gases ermitteln: V1/T1 = V2/T2, wobei T1 und T2 die Anfangs- bzw. Endtemperaturen sind. Somit ist T1 = V1T2/V2.

Lassen Sie uns den Prozess in den Koordinaten p,V und V,T darstellen, was es uns ermöglicht, die Veränderungen zu visualisieren, die mit dem Gas während des Prozesses seiner Expansion und Erwärmung auftreten.

Die Anzahl der Freiheitsgrade von Gasmolekülen kann mit der Formel f = Q/(nRT2) bestimmt werden, wobei T2 die Endtemperatur des Gases nach dem Erhitzen ist.

Somit lautet die Antwort auf das Problem: Der endgültige Gasdruck nach isothermer Expansion beträgt p2 = 1,55*10^4 Pa. Die Endtemperatur des Gases nach isochorer Erwärmung beträgt T2 = 500 K. Die Anzahl der Freiheitsgrade von Gasmolekülen beträgt f = 5.

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Dieses Produkt ist ein Gas mit einem Volumen von 0,39 m^3 und einem Druck von 1,55*10^5 Pa.

Anschließend erfolgt eine isotherme Vergrößerung des Gasvolumens um das Zehnfache und anschließend eine isochore Erwärmung auf den Anfangsdruck. In diesem Fall werden dem Gas 1,5*10^6 J Wärme zugeführt.

Um den Prozess in p,V- und V,T-Koordinaten darzustellen, können Sie ein Gasphasendiagramm verwenden. In p,V-Koordinaten wird der Prozess als Isotherme und in V,T-Koordinaten als Isobare dargestellt.

Um die Anzahl der Freiheitsgrade von Gasmolekülen zu bestimmen, muss man wissen, um welche Art von Gas es sich handelt. Für einatomige Gase wie Helium und Neon beträgt die Anzahl der Freiheitsgrade 3 (drei Richtungen der molekularen Bewegung). Für zweiatomige Gase wie Sauerstoff und Stickstoff beträgt die Anzahl der Freiheitsgrade 5 (drei Richtungen der Molekülbewegung und zwei Richtungen der Molekülrotation um eine Achse).

Um dieses Problem zu lösen, können Sie die Zustandsgleichung eines idealen Gases, das Boyle-Mariotte-Gesetz, das Gay-Lussac-Gesetz, den ersten Hauptsatz der Thermodynamik und die Mayer-Formel verwenden.

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