이원자 기체의 등온 팽창 동안,

이원자 기체의 등온 팽창 동안, 그 부피는 압력 P1 = 0.5 MPa에서 V1 = 2 m^3에서 p2 = 0.4 MPa로 변한 후, 기체는 원래 부피로 등압 압축되었습니다. P-V 좌표로 공정 그래프를 그리고 그 위에 가스가 하는 일을 표시하는 것이 필요합니다. 또한 가스가 한 일과 내부 에너지의 변화를 결정하는 것도 필요합니다.

문제를 해결하기 위해 등온 과정에 Boyle-Mariotte 법칙을 사용합니다.

P1V1 = P2V2

여기서 P1과 V1은 기체의 초기 압력과 부피이고, P2와 V2는 기체의 최종 압력과 부피입니다.

먼저 최종 볼륨 V2를 찾아보겠습니다.

V2 = (P1 * V1) / P2 = (0.5MPa * 2m^3) / 0.4MPa = 2.5m^3

다음으로 Gay-Lussac 법칙을 사용하여 등압 압축 하에서 가스의 작업을 찾습니다.

A = n * R * ΔT

여기서 n은 기체 물질의 양, R은 보편적 기체 상수, ΔT는 기체 온도의 변화입니다.

공정이 등압이므로 가스 압력은 변하지 않지만 부피는 감소합니다. 따라서 ΔT = 0이고 기체가 한 일은 0입니다.

가스의 내부 에너지 변화를 찾기 위해 열역학 제1법칙을 사용합니다.

ΔU = Q - A

여기서 Q는 기체가 받아들이거나 발산하는 열의 양이고, A는 기체가 한 일입니다.

공정이 등온이므로 ΔT = 0이고 따라서 ΔU = 0입니다. 등온 공정 중 가스의 내부 에너지 변화는 가스가 받아들이거나 방출하는 열의 양에만 의존하기 때문입니다.

따라서 P-V 좌표의 공정 그래프는 지점 (P1, V1)에서 지점 (P2, V2)까지의 등온 팽창 과정을 표시하며 이 과정에서 가스의 일은 0이고 내부 에너지의 변화는 역시 0이다.

디지털 제품에 대한 설명

제목: "이원자 기체의 등온 팽창"

카테고리: 교육, 과학

가격: 50루블

이 디지털 제품은 이원자 가스의 등온 팽창과 관련된 상세한 물리학 문제를 제시합니다. 이 문제에서는 등온 팽창과 후속 등압 압축이 원래 부피로 진행되는 동안 가스가 수행한 일과 내부 에너지의 변화를 계산해야 합니다. 이 문제는 물리학과 열역학을 공부하는 학생과 교사를 위한 것입니다.

구매 후, 솔루션에 사용된 조건, 공식 및 법칙에 대한 간략한 기록, 계산 공식 도출 및 답변을 통해 문제에 대한 자세한 솔루션에 접근할 수 있습니다. 솔루션에 대해 궁금한 점이 있으면 언제든지 제품 작성자에게 문의하여 도움을 받을 수 있습니다.

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• 문제 설명: 초기 부피 V1 = 2 m^3 및 압력 P1 = 0.5 MPa에서 최종 압력 p2 = 0.4 MPa까지 이원자 가스의 등온 팽창, 이어서 초기 부피까지 등압 압축.
• 사용된 법칙 및 공식: 등온 과정에 대한 Boyle-Mariotte 법칙, 등압 과정에 대한 Gay-Lussac 법칙, 열역학 제1법칙.
• 문제 해결 방법: 가스의 최종 부피 찾기, P-V 좌표로 공정 그래프 그리기, 가스가 수행한 작업 및 내부 에너지 변화 결정.
• 답: 이 과정에서 기체가 한 일은 0이고, 내부 에너지의 변화도 0입니다.

이 제품은 이 분야에 대한 지식과 이해를 심화시키려는 물리학 및 열역학 학생과 교사를 위한 것입니다. 문제 해결에 대한 질문이 있는 경우 언제든지 제품 작성자에게 문의하여 도움을 받을 수 있습니다.

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이 제품은 실제 품목이 아니므로 전통적인 의미로 설명할 수 없습니다. 그러나 나는 이원자 기체의 등온 팽창과 관련된 문제를 도울 수 있습니다.

문제 조건으로부터 기체 V1의 초기 부피는 2m^3이고 초기 압력 P1은 0.5MPa인 것으로 알려져 있습니다. 가스의 등온 팽창으로 압력은 p2 = 0.4 MPa로 감소했습니다. 그런 다음 가스는 초기 부피까지 등압 압축되었습니다.

문제를 해결하기 위해 이상 기체 상태 방정식을 사용할 수 있습니다.

pV = nRT,

여기서 p는 가스 압력, V는 부피, n은 가스 물질의 양, R은 보편적 가스 상수, T는 가스의 절대 온도입니다.

등온 과정에 보일-마리오트 법칙을 사용할 수도 있습니다.

p1V1 = p2V2,

여기서 p1과 V1은 기체의 초기 압력과 부피이고, p2와 V2는 기체의 최종 압력과 부피입니다.

Boyle-Marriott 법칙을 통해 최종 가스 부피를 다음과 같이 표현할 수 있습니다.

V2 = (p1V1)/p2.

이 과정은 등온이므로 기체의 온도는 변하지 않으며 기체의 일에 대한 방정식을 사용할 수 있습니다.

A = nRT ln(V2/V1),

여기서 ln은 자연 로그입니다.

등온 과정에 대한 내부 가스 에너지의 변화는 다음 공식으로 표현될 수 있습니다.

ΔU = 0,

가스 온도가 일정하게 유지되기 때문입니다.

따라서 문제를 해결하려면 Boyle-Mariotte 공식을 사용하여 기체 V2의 최종 부피를 계산한 다음 등온 과정 공식을 사용하여 기체 A의 작업을 계산해야 합니다.

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