Ennek eredményeként a 16 g tömegű oxigént adiabatikusan összenyomják

A 16 g tömegű oxigént adiabatikusan préselik

Ez a termék egy fizikai probléma leírása, amely leírja a 16 g tömegű oxigén tömörítésének folyamatát, a feladat a gáz belső energiájának változása és a gáz sűrítésére fordított munka meghatározása.

A leírás akadémikus stílusban íródott, és olyan képleteket tartalmaz, amelyek meghatározzák a gáz belső energiájának változását és a gáz sűrítésére fordított munkát. A fizika területén tanuló diákok és szakemberek számára készült.

A terv HTML kóddal készült, címsor és listacímkék használatával, hogy a szöveg könnyebben olvasható és érthető legyen.

***

Termékleírás:

Az oxigént 16 g-os súlyokban árulják, amelyek adiabatikusan összenyomhatók. Ha egy gázt összenyomnak, a hőmérséklete 300 K-ról 800 K-ra emelkedik. Ehhez a folyamathoz meg kell határozni a gáz belső energiájának változását és a gázsűrítésre fordított munkát.

A probléma megoldásához a következő képleteket és törvényeket használhatja:

• A termodinamika első főtétele: ΔU = Q - W, ahol ΔU a gáz belső energiájának változása, Q a gáznak átadott hőmennyiség, W pedig a gázon végzett munka.
• Az adiabatikus folyamat olyan folyamat, amelyben a gáz és a környezet között nincs hőcsere, azaz Q = 0.
• Az ideális gáz törvénye: PV = nRT, ahol P a gáz nyomása, V a térfogata, n a gázban lévő anyag mennyisége, R az univerzális gázállandó és T a gáz abszolút hőmérséklete .

Ezekkel a képletekkel és törvényekkel a következő eredményeket kaphatja:

• A gáz belső energiájának változása: ΔU = 0, mivel a folyamat adiabatikus és nem jár hőcserével.
• A gázsűrítésre fordított munka: W = -ΔE = -(E2 - E1), ahol E1 és E2 a gáz kezdeti és végső energiája. Az ideális gáztörvény segítségével kifejezhetjük a gáz kezdeti V1 térfogatát és V2 végtérfogatát, valamint a gáz P1 kezdeti nyomását és P2 végnyomását. Így a munka W = -nR(T2 - T1)/(1-γ) alakban fejezhető ki, ahol γ az adiabatikus kitevő, amely megegyezik a gáz állandó nyomású és állandó térfogatú molekuláris hőkapacitásainak arányával.

Tehát ennél a feladatnál a gáz belső energiájának változása nulla, és a gáz összenyomására fordított munka a W = -nR(T2 - T1)/(1-γ) képlettel számítható, ahol T1 = 300 K, T2 = 800 K, n = gáz tömege/oxigén moláris tömege, R = univerzális gázállandó, és γ egyatomos gáznál (például oxigénnél) 5/3.

***