Vid isobarisk uppvärmning av en gas vid 100 K krävs 4,2 kD

Vid uppvärmning av en gas vid konstant tryck med 100 K är det nödvändigt att tillföra 4,2 kJ värme, och vid kylning av en gas med konstant volym och halvering av trycket avger gasen 5,04 kJ värme. Starttemperaturen för gasen under kylning vid en konstant volym är T2 = 400 K. För att plotta grafer av dessa processer i P – V-koordinater är det nödvändigt att bestämma Poissons förhållande för en given gas.

Vid isobarisk uppvärmning av en gas vid 100 K krävs 4,2 kJ värme

Vi introducerar en digital produkt som hjälper dig att förstå termodynamiken! Vår produkt innehåller information om att vid isobarisk uppvärmning av en gas vid 100 K måste 4,2 kJ värme tillföras.

Den här produkten kommer att vara användbar för studenter och yrkesverksamma inom fysik och kemi, såväl som för alla som är intresserade av vetenskap.

Du kan köpa den här digitala produkten just nu och börja lära dig med nöje!

Vi introducerar en digital produkt som hjälper dig att förstå termodynamiken! Vår produkt innehåller information om att vid isobarisk uppvärmning av en gas med 100 K är det nödvändigt att tillföra 4,2 kJ värme, och vid isokorisk kylning avger gasen 5,04 kJ värme när trycket halveras. Den initiala gastemperaturen under isokorisk kylning är T2 = 400 K.

Med hjälp av vår digitala produkt kan du plotta dessa processer i P-V-koordinater och bestämma Poissons förhållande för denna gas. Den här produkten kommer att vara användbar för studenter och yrkesverksamma inom fysik och kemi, såväl som för alla som är intresserade av vetenskap.

Du kan köpa den här digitala produkten just nu och börja lära dig med nöje! Dessutom, om du har några frågor om att lösa problem 20592, innehåller vår produkt en detaljerad lösning med en kort redogörelse för de villkor, formler och lagar som används i lösningen, en härledning av beräkningsformeln och svaret. Behöver du hjälp kan du alltid kontakta honom.

***

Denna produkt är inte ett fysiskt objekt, utan snarare ett problem inom fysikområdet. Villkoret ger parametrarna för isobariska och isokoriska processer som kan användas för att beräkna Poissons förhållande för gas.

Poissons förhållande definieras som förhållandet mellan den relativa tryckförändringen och den relativa volymförändringen under en adiabatisk process. För en given gas kan du använda följande förhållande:

γ = - (ΔV/V) / (ΔP/P)

där ΔV/V är den relativa ändringen i volym, ΔP/P är den relativa ändringen i tryck.

Från villkoren för problemet är det känt att med isobarisk uppvärmning av en gas med 100 K krävs 4,2 kJ värme. Eftersom processen är isobar kan vi använda formeln:

Q = n * Cp * AT

där Q är mängden värme, n är mängden ämne, Cp är den specifika värmen vid konstant tryck, ΔT är förändringen i temperatur.

Eftersom mängden ämne är konstant kan vi skriva:

Cp = Q/nAT

Genom att ersätta de kända värdena får vi:

Cp = 4,2 kJ / (n * 100 K)

På liknande sätt, från tillståndet för isokorisk gaskylning, kan Poissons förhållande uttryckas. Eftersom processen är adiabatisk kan vi använda formeln:

PV^γ = konst

där P är tryck, V är volym, γ är Poissons förhållande.

När trycket ändras två gånger:

P' = P / 2

V' = V * (P/P')^(1/γ)

Det är känt att den initiala gastemperaturen under isokorisk kylning är T2 = 400 K. Du kan använda tillståndsekvationen för en idealgas för att beräkna volymen vid den initiala temperaturen:

PV = nRT

V = nRT/P

Genom att ersätta de kända värdena får vi:

V = (nR/P) * T2

Genom att känna till den initiala volymen och volymen när trycket ändras med en faktor två, kan vi uttrycka den relativa volymförändringen och den relativa tryckförändringen, och sedan hitta Poissons förhållande med formeln ovan.

För att konstruera grafer över processer i P – V-koordinater är det nödvändigt att känna till gasens tillståndsekvation och processekvationen (isobar och isokorisk). Baserat på de erhållna värdena kan du konstruera motsvarande grafer.

***