Beim isobaren Erhitzen eines Gases auf 100 K sind 4,2 kD erforderlich

Beim Erhitzen eines Gases bei konstantem Druck um 100 K müssen 4,2 kJ Wärme zugeführt werden, bei Abkühlung des Gases bei konstantem Volumen und Halbierung des Drucks setzt das Gas 5,04 kJ Wärme frei. Die Anfangstemperatur des Gases beim Abkühlen auf ein konstantes Volumen beträgt T2 = 400 K. Um Diagramme dieser Prozesse in P-V-Koordinaten darzustellen, ist es notwendig, die Poisson-Zahl für ein gegebenes Gas zu bestimmen.

Beim isobaren Erhitzen eines Gases auf 100 K sind 4,2 kJ Wärme erforderlich

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Mit unserem digitalen Produkt können Sie diese Prozesse in P-V-Koordinaten darstellen und die Poisson-Zahl für dieses Gas bestimmen. Dieses Produkt wird für Studenten und Fachleute im Bereich Physik und Chemie sowie für alle, die sich für Naturwissenschaften interessieren, nützlich sein.

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Bei diesem Produkt handelt es sich nicht um ein physikalisches Objekt, sondern vielmehr um ein Problem auf dem Gebiet der Physik. Die Bedingung gibt die Parameter isobarer und isochorer Prozesse an, die zur Berechnung der Poissonzahl für Gas verwendet werden können.

Die Poissonzahl ist definiert als das Verhältnis der relativen Druckänderung zur relativen Volumenänderung während eines adiabatischen Prozesses. Für ein bestimmtes Gas können Sie das folgende Verhältnis verwenden:

γ = - (ΔV/V) / (ΔP/P)

Dabei ist ΔV/V die relative Volumenänderung und ΔP/P die relative Druckänderung.

Aus den Bedingungen des Problems ist bekannt, dass bei der isobaren Erwärmung eines Gases um 100 K 4,2 kJ Wärme benötigt werden. Da der Prozess isobar ist, können wir die Formel verwenden:

Q = n * Cp * ΔT

Dabei ist Q die Wärmemenge, n die Stoffmenge, Cp die spezifische Wärme bei konstantem Druck und ΔT die Temperaturänderung.

Da die Stoffmenge konstant ist, können wir schreiben:

Cp = Q / nΔT

Wenn wir die bekannten Werte einsetzen, erhalten wir:

Cp = 4,2 kJ / (n * 100 K)

In ähnlicher Weise kann aus der Bedingung der isochoren Gaskühlung die Poissonzahl ausgedrückt werden. Da der Prozess adiabatisch ist, können wir die Formel verwenden:

PV^γ = const

Dabei ist P der Druck, V das Volumen und γ die Poissonzahl.

Wenn sich der Druck zweimal ändert:

P' = P / 2

V' = V * (P/P')^(1/γ)

Es ist bekannt, dass die Anfangstemperatur des Gases bei isochorer Abkühlung T2 = 400 K beträgt. Sie können die Zustandsgleichung eines idealen Gases verwenden, um das Volumen bei der Anfangstemperatur zu berechnen:

PV = nRT

V = nRT / P

Wenn wir die bekannten Werte einsetzen, erhalten wir:

V = (nR / P) * T2

Wenn wir das Anfangsvolumen und das Volumen kennen, wenn sich der Druck um den Faktor zwei ändert, können wir die relative Volumenänderung und die relative Druckänderung ausdrücken und dann die Poisson-Zahl mithilfe der oben angegebenen Formel ermitteln.

Um Diagramme von Prozessen in P-V-Koordinaten zu erstellen, ist es notwendig, die Zustandsgleichung des Gases und die Prozessgleichung (isobar und isochor) zu kennen. Basierend auf den erhaltenen Werten können Sie die entsprechenden Diagramme erstellen.

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