A kétatomos gáz izoterm expanziója során térfogata V1 = 2 m^3-ról P1 = 0,5 MPa nyomáson p2 = 0,4 MPa-ra változott, majd a gázt izobár módon sűrítették eredeti térfogatára. Meg kell rajzolni a folyamat grafikonját P–V koordinátákban, és meg kell mutatni rajta a gáz munkáját. Meg kell határozni a gáz által végzett munkát és belső energiájának változását is.
A probléma megoldására a Boyle-Mariotte törvényt használjuk egy izoterm folyamatra:
P1V1 = P2V2
ahol P1 és V1 a gáz kezdeti nyomása és térfogata, P2 és V2 a gáz végső nyomása és térfogata.
Először keressük meg a végső V2 kötetet:
V2 = (P1 * V1) / P2 = (0,5 MPa * 2 m^3) / 0,4 MPa = 2,5 m^3
Ezután Gay-Lussac törvénye szerint egy izobár sűrítés alatti gáz működését találjuk:
A = n * R * ΔT
ahol n a gázanyag mennyisége, R az univerzális gázállandó, ΔT a gáz hőmérsékletének változása.
Mivel a folyamat izobár, a gáznyomás nem változik, de a térfogat csökken. Ezért ΔT = 0, és a gáz által végzett munka nulla.
A gáz belső energiájának változásának meghatározásához a termodinamika első főtételét használjuk:
ΔU = Q - A
ahol Q a gáz által kapott vagy leadott hőmennyiség, A a gáz által végzett munka.
Mivel a folyamat izoterm, akkor ΔT = 0, tehát ΔU = 0, mivel a gáz belső energiájának változása izoterm folyamat során csak a gáz által kapott vagy leadott hőmennyiségtől függ.
Így a folyamatgrafikon P–V koordinátákban egy izotermikus tágulási folyamatot fog megjeleníteni a (P1, V1) ponttól a (P2, V2) pontig, és a folyamat során a gáz munkája nulla, és belső energiájának változása. szintén nulla.
Cím: "A kétatomos gáz izotermikus expanziója"
Kategória: Oktatás, tudomány
Ár: 50 rubel
Ez a digitális termék egy részletes fizikai problémát mutat be, amely magában foglalja a kétatomos gáz izotermikus tágulását. Ebben a feladatban ki kell számítani a gáz által végzett munkát és belső energiájának változását az izotermikus tágulás és az azt követő izobár összenyomás során az eredeti térfogatra. Ez a probléma fizikát és termodinamikát tanuló diákoknak és tanároknak szól.
A vásárlás után a probléma részletes megoldásához juthat hozzá a megoldásban használt feltételek, képletek és törvényszerűségek rövid rögzítésével, a számítási képlet levezetésével és a válasszal. Ha bármilyen kérdése van a megoldással kapcsolatban, segítségért bármikor fordulhat a termék szerzőjéhez.
Vásárolja meg ezt a digitális terméket, és mélyítse el fizikai és termodinamikai ismereteit!
Ez a termék egy részletes fizikai problémát mutat be, amely magában foglalja a kétatomos gáz izotermikus tágulását. A vásárlás után hozzáférhet a probléma részletes megoldásához, amely magában foglalja:
Ezt a terméket fizika és termodinamika tanulóinak és tanárainak szánjuk, akik szeretnék elmélyíteni tudásukat és megértésüket ezen a területen. Ha bármilyen kérdése van a probléma megoldásával kapcsolatban, bármikor fordulhat segítségért a termék szerzőjéhez.
***
Ez a termék nem fizikai cikk, és nem írható le a hagyományos értelemben. Azonban tudok segíteni egy olyan problémában, amely egy kétatomos gáz izotermikus tágulásával jár.
A probléma körülményeiből ismert, hogy a V1 gáz kezdeti térfogata 2 m^3, a P1 kezdeti nyomás pedig 0,5 MPa. A gáz izotermikus tágulásával a nyomás p2 = 0,4 MPa-ra csökkent. A gázt ezután izobár módon a kezdeti térfogatára sűrítettük.
A probléma megoldásához használhatja az ideális gáz állapotegyenletét:
pV = nRT,
ahol p a gáznyomás, V a térfogata, n a gázanyag mennyisége, R az univerzális gázállandó, T a gáz abszolút hőmérséklete.
Használhatja a Boyle-Mariotte törvényt egy izoterm folyamathoz is:
p1V1 = p2V2,
ahol p1 és V1 a gáz kezdeti nyomása és térfogata, p2 és V2 a gáz végső nyomása és térfogata.
A Boyle-Marriott törvény alapján kifejezhetjük a gáz végső térfogatát:
V2 = (p1V1)/p2.
Mivel a folyamat izoterm, a gáz hőmérséklete nem változik, és a gáz működésére vonatkozó egyenlet használható:
A = nRT ln(V2/V1),
ahol ln a természetes logaritmus.
A gáz belső energiájának változása izoterm folyamat esetén a következő képlettel fejezhető ki:
ΔU = 0,
mivel a gáz hőmérséklete állandó marad.
Így a probléma megoldásához ki kell számítani a V2 gáz végső térfogatát a Boyle-Mariotte képlet segítségével, majd az A gáz munkáját az izoterm folyamat képletével.
***