Det är nödvändigt att bestämma:
För att lösa problemet måste du använda formlerna:
Genom att ersätta data från villkoret får vi:
Artikelnamn: Monatomic gas
Pris: kolla på hemsidan
Beskrivning:
Den digitala produkten "Monatomic Gas" är programvara för att beräkna parametrarna för processer som är associerade med den isokoriska och isobariska expansionen av en monoatomisk gas. Med denna produkt kan du beräkna gasens arbete, ökningen av intern energi och mängden värme som tillförs under givna förhållanden.
Specifikationer:
Nedladdning av en digital produkt är möjligt efter beställning och betalning på webbplatsen för den digitala varubutiken.
En monoatomisk gas under ett tryck av 0,3 MPa expanderar isobariskt från en volym av 2 till 7 dm^3. För att lösa problemet är det nödvändigt att använda formeln för att beräkna gasens arbete: A = pΔV, där p är gastrycket, ΔV är förändringen i gasvolymen. Genom att ersätta data från villkoret får vi: A = 0,3 MPa × (7 dm^3 - 2 dm^3) = 1,5 J.
För att beräkna ökningen av intern energi är det nödvändigt att känna till gasens initiala och slutliga temperaturer, vilket inte anges i problemformuleringen, så detta värde kan inte bestämmas.
För att beräkna mängden tillförd värme kan du använda formeln ΔU = Q - A, där Q är mängden tillförd värme. Genom att ersätta det resulterande arbetsvärdet A = 1,5 J, får vi: Q = ΔU + A. Eftersom värdet på ΔU är okänt, är mängden tillförd värme Q också omöjlig att bestämma.
Men för att beräkna dessa värden kan du använda programvaran Monatomic Gas, som låter dig beräkna parametrarna för de processer som är associerade med den isokoriska och isobariska expansionen av en monatomisk gas, inklusive arbetet som utförs av gasen, ökningen av intern energi och mängden värme som tillförs under givna förhållanden.
***
Den beskrivna produkten är en monoatomisk gas, som står under ett tryck av 0,3 MPa och expanderar isobariskt från en volym av 2 till en volym av 7 dm^3. För denna gas är det nödvändigt att bestämma det utförda arbetet, ökningen av intern energi och mängden tillförd värme.
För att lösa detta problem är det nödvändigt att använda Guy-Lussac-lagen, som säger att i en isobar process är gastrycket proportionellt mot dess temperatur. Det är också nödvändigt att använda den ideala gasekvationen för tillstånd, som relaterar till tryck, volym, temperatur och mängd gasämne.
Enligt uppdraget är gastrycket konstant och lika med 0,3 MPa, så vi kan tillämpa formeln för arbetet som utförs av gas under en isobar process:
A = p * ΔV,
där A är gasens arbete, p är gastrycket, ΔV är förändringen i gasvolym.
Genom att ersätta de kända värdena får vi:
A = 0,3 MPa * (7 dm^3 - 2 dm^3) = 1,5 MPa * dm^3.
Nu är det nödvändigt att bestämma ökningen i gasens inre energi. Enligt termodynamikens första lag är ökningen av inre energi lika med skillnaden mellan gasens perfekta arbete och mängden värme som tillförs:
ΔU = A - Q,
där ΔU är ökningen av intern energi, Q är mängden tillförd värme.
Enligt villkoren för problemet är gasen idealisk, så du kan använda den ideala gasekvationen för att bestämma gastemperaturen före och efter processen. Eftersom trycket är konstant har volymen ökat, och även gasens temperatur har ökat. Från tillståndsekvationen för en idealgas följer:
pV = nRT,
där n är mängden gasämne, R är den universella gaskonstanten.
Eftersom mängden ämne i gasen förblir oförändrad kan vi skriva:
p1V1/T1 = p2V2/T2,
där p1 och T1 är gasens tryck och temperatur före processen, p2 och T2 är gasens tryck och temperatur efter processen.
Låt oss uttrycka T1 och T2:
T1 = p1V1/(nR),
T2 = p2V2/(nR).
Genom att ersätta de kända värdena får vi:
T1 = 0,3 MPa * 2 dm^3/(nR),
T2 = 0,3 MPa * 7 dm^3/(nR).
Skillnaden mellan T2 och T1 kommer att vara lika med gastemperaturökningen:
AT = T2 - T1 = 0,3 MPa * (7 dm^3 - 2 dm^3)/(nR) - 0,3 MPa * 2 dm^3/(nR).
Mängden tillförd värme kan nu bestämmas med hjälp av den ideala gasekvationen för tillstånd och ekvationen för förändringen i intern energi. För en idealisk gas gäller följande relationer:
ΔU = Cv * ΔT,
Q = ΔU + A,
där Cv är den molära värmekapaciteten vid konstant volym.
Den molära värmekapaciteten vid konstant volym för en monoatomisk gas är 3/2 * R, så:
ΔU = 3/2 * nR * ΔT,
Q = AU + A = 3/2 * nR * AT + 1,5 MPa * dm^3.
Genom att ersätta de kända värdena får vi:
ΔU = 3/2 * nR * [0,3 MPa * (7 dm^3 - 2 dm^3)/(nR) - 0,3 MPa * 2 dm^3/(nR)] = 3/2 * 0 ,3 MPa * 5 dm^3 = 2,25 MPa * dm^3,
Q = ΔU + A = 2,25 MPa * dm^3 + 1,5 MPa * dm^3 = 3,75 MPa * dm^3.
Således är gasens perfekta arbete 1,5 MPa * dm^3, ökningen av intern energi är 2,25 MPa * dm^3, och mängden värme som tillförs är 3,75 MPa * dm^3.
***
Det är mycket bekvämt att den digitala produkten Monatomic gas kan köpas online, utan att behöva lämna ditt hem.
Ett snabbt och smidigt sätt att få rätt gas, utan köer och långa väntetider.
Kvaliteten på gasen motsvarar de deklarerade egenskaperna, vilket är viktigt för dess användning i industriella processer.
Tillgängligheten och bekvämligheten med betalning via onlinebutiken gör köpprocessen så enkel och bekväm som möjligt.
Att eliminera behovet av att manuellt fylla i gasinköpspapper sparar tid och minskar risken för fel.
Snabb leverans av gas till användningsplatsen sparar tid och resurser på transporten.
Möjligheten att beställa rätt mängd gas gör att du kan optimera kostnaden för inköp och användning.
Tydlig information om gasens egenskaper och dess tillämpning gör att du kan välja rätt produkt och använda den på ett säkert sätt.
Det bekväma gränssnittet för onlinebutiken och kundsupporten dygnet runt gör processen att köpa gas så bekväm som möjligt.
Möjligheten att få rabatter och specialerbjudanden vid köp av en digital produkt Monatomic gas gör den ännu mer attraktiv för köpare.