W rezultacie tlen o masie 16 g jest sprężany adiabatycznie

Tlen o masie 16 g jest sprężany adiabatycznie

Iloczyn ten jest opisem problemu fizycznego opisującego proces sprężania tlenu o masie 16 g. Zadanie polega na wyznaczeniu zmiany energii wewnętrznej gazu oraz pracy włożonej w sprężanie gazu.

Opis napisany jest w stylu akademickim i zawiera wzory określające zmianę energii wewnętrznej gazu oraz pracę włożoną w jego sprężanie. Jest przeznaczony dla studentów i specjalistów w dziedzinie fizyki.

Projekt został napisany przy użyciu kodu HTML przy użyciu nagłówków i znaczników list, aby tekst był łatwiejszy do odczytania i zrozumienia.

***

Opis produktu:

Tlen sprzedawany jest w ilościach 16 g, które można sprężać adiabatycznie. Podczas sprężania gazu jego temperatura wzrasta od 300 K do 800 K. W tym procesie konieczne jest określenie zmiany energii wewnętrznej gazu oraz pracy włożonej w sprężanie gazu.

Aby rozwiązać ten problem, możesz użyć następujących formuł i praw:

• Pierwsza zasada termodynamiki: ΔU = Q - W, gdzie ΔU jest zmianą energii wewnętrznej gazu, Q jest ilością ciepła przekazanego gazowi, a W jest pracą wykonaną nad gazem.
• Proces adiabatyczny to proces, w którym nie zachodzi wymiana ciepła pomiędzy gazem a otoczeniem, czyli Q = 0.
• Prawo gazu doskonałego to: PV = nRT, gdzie P to ciśnienie gazu, V to jego objętość, n to ilość substancji w gazie, R to uniwersalna stała gazowa, a T to temperatura bezwzględna gazu .

Korzystając z tych wzorów i praw, możesz uzyskać następujące wyniki:

• Zmiana energii wewnętrznej gazu: ΔU = 0, ponieważ proces jest adiabatyczny i nie towarzyszy mu wymiana ciepła.
• Praca wykonana przy sprężaniu gazu: W = -ΔE = -(E2 - E1), gdzie E1 i E2 to odpowiednio energia początkowa i końcowa gazu. Korzystając z prawa gazu doskonałego, możemy wyrazić objętość początkową V1 i końcową V2 gazu, a także ciśnienie początkowe P1 i ciśnienie końcowe P2 gazu. Zatem pracę można wyrazić jako W = -nR(T2 - T1)/(1-γ), gdzie γ jest wykładnikiem adiabatycznym równym stosunkowi ciepła cząsteczkowego gazu przy stałym ciśnieniu i stałej objętości.

Zatem dla tego problemu zmiana energii wewnętrznej gazu wynosi zero, a pracę włożoną w sprężanie gazu można obliczyć ze wzoru W = -nR(T2 - T1)/(1-γ), gdzie T1 = 300 K, T2 = 800 K, n = masa gazu/masa molowa tlenu, R = uniwersalna stała gazowa, a γ dla gazu jednoatomowego (takiego jak tlen) wynosi 5/3.

***