Dabei wird Sauerstoff mit einem Gewicht von 16 g adiabatisch komprimiert

Sauerstoff mit einem Gewicht von 16 g wird adiabatisch komprimiert

Dieses Produkt ist eine Beschreibung eines physikalischen Problems, das den Prozess der Komprimierung von Sauerstoff mit einem Gewicht von 16 g beschreibt. Das Problem besteht darin, die Änderung der inneren Energie des Gases und die für die Komprimierung des Gases aufgewendete Arbeit zu bestimmen.

Die Beschreibung ist im akademischen Stil verfasst und enthält Formeln, die die Änderung der inneren Energie des Gases und die für die Komprimierung des Gases aufgewendete Arbeit bestimmen. Es richtet sich an Studierende und Berufstätige im Bereich der Physik.

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Waren Beschreibung:

Sauerstoff wird in 16-g-Gewichten verkauft, die adiabatisch komprimiert werden können. Wenn ein Gas komprimiert wird, erhöht sich seine Temperatur von 300 K auf 800 K. Für diesen Prozess ist es notwendig, die Änderung der inneren Energie des Gases und die bei der Gaskompression aufgewendete Arbeit zu bestimmen.

Um dieses Problem zu lösen, können Sie die folgenden Formeln und Gesetze verwenden:

• Der erste Hauptsatz der Thermodynamik: ΔU = Q – W, ​​wobei ΔU die Änderung der inneren Energie des Gases, Q die auf das Gas übertragene Wärmemenge und W die am Gas geleistete Arbeit ist.
• Ein adiabatischer Prozess ist ein Prozess, bei dem kein Wärmeaustausch zwischen dem Gas und der Umgebung stattfindet, also Q = 0.
• Das ideale Gasgesetz lautet: PV = nRT, wobei P der Druck des Gases, V sein Volumen, n die Stoffmenge im Gas, R die universelle Gaskonstante und T die absolute Temperatur des Gases ist .

Mit diesen Formeln und Gesetzen können Sie folgende Ergebnisse erhalten:

• Änderung der inneren Energie des Gases: ΔU = 0, da der Prozess adiabatisch ist und kein Wärmeaustausch stattfindet.
• Für die Gaskompression aufgewendete Arbeit: W = -ΔE = -(E2 - E1), wobei E1 und E2 die Anfangs- bzw. Endenergien des Gases sind. Mit dem idealen Gasgesetz können wir das Anfangsvolumen V1 und Endvolumen V2 des Gases sowie den Anfangsdruck P1 und Enddruck P2 des Gases ausdrücken. Somit kann die Arbeit als W = -nR(T2 - T1)/(1-γ) ausgedrückt werden, wobei γ der adiabatische Exponent ist, der dem Verhältnis der molekularen Wärmekapazitäten des Gases bei konstantem Druck und konstantem Volumen entspricht.

Für dieses Problem ist die Änderung der inneren Energie des Gases also Null und die für die Komprimierung des Gases aufgewendete Arbeit kann mithilfe der Formel W = -nR(T2 - T1)/(1-γ) berechnet werden, wobei T1 = 300 K, T2 = 800 K, n = Masse des Gases/Molmasse des Sauerstoffs, R = universelle Gaskonstante und γ für ein einatomiges Gas (wie Sauerstoff) beträgt 5/3.

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