Dane: V1 = 0,39 m^3 - początkowa objętość gazu; p1 = 1,5510^5 Pa - początkowe ciśnienie gazu; V2 = 10V1 to końcowa objętość gazu po rozprężeniu izotermicznym; Q = 1,5*10^6 J - ilość ciepła oddanego gazowi; n to liczba cząsteczek gazu; F jest liczbą stopni swobody cząsteczek gazu.
Izotermiczna ekspansja gazu zachodzi w stałej temperaturze, więc V1p1 = V2p2, gdzie p2 to końcowe ciśnienie gazu po rozprężeniu izotermicznym. Zatem p2 = p1*V1/V2.
Izochoryczne ogrzewanie gazu zachodzi przy stałej objętości, zatem Q = nFR*T, gdzie R jest uniwersalną stałą gazu, T jest końcową temperaturą gazu po ogrzewaniu izochorycznym.
Z równania stanu gazu doskonałego pV = rzRZ tego wynika, że pV/T = stała, więc V1/T1 = V2/T2, gdzie T1 i T2 to odpowiednio temperatura początkowa i końcowa.
Odpowiedź:
Znajdźmy końcowe ciśnienie gazu po rozprężeniu izotermicznym: p2 = p1V1/V2 = 1,5510^5 * 0,39 / (100,39) = 1,5510^4 Pa.
Obliczmy końcową temperaturę gazu po izochorycznym ogrzewaniu: T2 = P/(nFR) = 1,510^6 / (nrrk*R).
Znajdźmy początkową temperaturę gazu: V1/T1 = V2/T2 => T1 = V1T2/V2 = V1Q/(nFR*V2).
Przedstawmy proces we współrzędnych p,V i V,T:
Odpowiedź: Końcowe ciśnienie gazu po rozprężeniu izotermicznym wynosi p2 = 1,5510^4 Pa. Końcowa temperatura gazu po ogrzewaniu izochorycznym wynosi T2 = 1,510^6 / (nfR). Liczba stopni swobody cząsteczek gazu jest równa f = Q/(nRT2).
Gaz zajmujący objętość 0,39 m3 przy ciśnieniu 1,55*105 Rocznie
Ten produkt dostarcza unikalnych informacji na temat gazu, który ma określone właściwości w danych warunkach. W szczególności gaz zajmuje objętość 0,39 m3 przy ciśnieniu 1,55*105 Rocznie.
Informacje te mogą być przydatne dla specjalistów z zakresu fizyki, chemii i innych dyscyplin naukowych związanych z badaniem właściwości gazów.
Iloczyn ten jest opisem właściwości gazu, który początkowo zajmuje objętość 0,39 m^3 pod ciśnieniem 1,5510^5 Pa. Podczas rozprężania izotermicznego gaz zwiększa swoją objętość 10-krotnie, a następnie podczas izochorycznego ogrzewania do ciśnienia początkowego otrzymuje ilość ciepła 1,510^6 J.
Aby rozwiązać problem, można skorzystać z równania stanu gazu doskonałego pV = nRT, gdzie p to ciśnienie gazu, V to jego objętość, n to liczba cząsteczek gazu, R to uniwersalna stała gazu, T to temperatura gazu.
Izotermiczne rozprężanie gazu zachodzi w stałej temperaturze, zatem V1p1 = V2p2, gdzie V1 i p1 to początkowa objętość i ciśnienie gazu, V2 i p2 to końcowa objętość i ciśnienie gazu po rozprężeniu. Zatem p2 = p1*V1/V2.
Izochoryczne ogrzewanie gazu zachodzi przy stałej objętości, zatem Q = nfR*T, gdzie Q jest ilością ciepła przekazanego gazowi, f jest liczbą stopni swobody cząsteczek gazu, T jest końcową temperaturą gazu po podgrzaniu.
Korzystając z równania stanu gazu doskonałego, można również wyznaczyć temperaturę początkową i końcową gazu: V1/T1 = V2/T2, gdzie T1 i T2 to odpowiednio temperatura początkowa i końcowa. Zatem T1 = V1T2/V2.
Przedstawmy proces we współrzędnych p,V i V,T, co pozwoli nam zobrazować zmiany zachodzące w gazie podczas jego rozprężania i ogrzewania.
Liczbę stopni swobody cząsteczek gazu można wyznaczyć ze wzoru f = Q/(nRT2), gdzie T2 jest końcową temperaturą gazu po ogrzaniu.
Zatem odpowiedź na problem brzmi: Końcowe ciśnienie gazu po rozprężeniu izotermicznym wynosi p2 = 1,55*10^4 Pa. Końcowa temperatura gazu po ogrzewaniu izochorycznym wynosi T2 = 500 K. Liczba stopni swobody cząsteczek gazu wynosi f = 5.
***
Produkt ten jest gazem zajmującym objętość 0,39 m^3 pod ciśnieniem 1,55*10^5 Pa.
Następnie następuje izotermiczne zwiększenie objętości gazu 10-krotne, a następnie izochoryczne ogrzewanie do ciśnienia początkowego. W tym przypadku gazowi wydziela się 1,5*10^6 J ciepła.
Aby zobrazować proces we współrzędnych p, V i V, T, można skorzystać ze diagramu fazowego gazu. We współrzędnych p,V proces będzie przedstawiony jako izoterma, a we współrzędnych V,T - jako izobara.
Aby określić liczbę stopni swobody cząsteczek gazu, musisz wiedzieć, jaki rodzaj gazu rozważamy. W przypadku gazów jednoatomowych, takich jak hel i neon, liczba stopni swobody wynosi 3 (trzy kierunki ruchu molekularnego). W przypadku gazów dwuatomowych, takich jak tlen i azot, liczba stopni swobody wynosi 5 (trzy kierunki ruchu cząsteczek i dwa kierunki rotacji cząsteczek wokół osi).
Aby rozwiązać ten problem, można skorzystać z równania stanu gazu doskonałego, prawa Boyle'a-Mariotte'a, prawa Gay'a-Lussaca, pierwszej zasady termodynamiki i wzoru Mayera.
***
Doskonały produkt cyfrowy do zastosowań przemysłowych.
Wygodny format gazu, który zajmuje minimalną objętość podczas przechowywania.
Ekonomiczna opcja do zastosowań przemysłowych.
Wysoka jakość gazu zapewnia stabilność procesów produkcyjnych.
Prosty i wygodny sposób na uzyskanie wymaganej ilości gazu.
Niezawodny i bezpieczny gaz do wykorzystania w produkcji.
Skuteczny wybór w celu zwiększenia produktywności i oszczędności zasobów.
Doskonały stosunek jakości do ceny gazu.
Wszechstronny gaz odpowiedni do szerokiego zakresu zastosowań przemysłowych.
Prosty i szybki sposób na zapewnienie produkcji wymaganej ilości gazu.