16 g ağırlığındaki oksijen adyabatik olarak sıkıştırılır, bunun sonucunda

16 g ağırlığındaki oksijen adyabatik olarak sıkıştırılır

Bu ürün, 16 g ağırlığındaki oksijenin sıkıştırılması işlemini açıklayan fiziksel bir problemin açıklamasıdır. Problem, gazın iç enerjisindeki değişimi ve gazı sıkıştırmak için harcanan işi belirlemektir.

Açıklama akademik bir tarzda yazılmıştır ve gazın iç enerjisindeki değişimi ve gazı sıkıştırmak için harcanan işi belirleyen formüller içerir. Fizik alanındaki öğrenciler ve profesyoneller için tasarlanmıştır.

Tasarım, metnin okunmasını ve anlaşılmasını kolaylaştırmak için başlık ve liste etiketleri kullanılarak HTML kodu kullanılarak yazılmıştır.

***

Ürün Açıklaması:

Oksijen adyabatik olarak sıkıştırılabilen 16 gramlık ağırlıklarda satılmaktadır. Bir gaz sıkıştırıldığında sıcaklığı 300 K'den 800 K'ye çıkar. Bu işlem için gazın iç enerjisindeki değişimin ve gazın sıkıştırılması için harcanan işin belirlenmesi gerekir.

Bu sorunu çözmek için aşağıdaki formülleri ve yasaları kullanabilirsiniz:

• Termodinamiğin birinci yasası: ΔU = Q - W, burada ΔU gazın iç enerjisindeki değişimdir, Q gaza aktarılan ısı miktarıdır ve W gaz üzerinde yapılan iştir.
• Adyabatik bir süreç, gaz ile çevre arasında ısı alışverişinin olmadığı, yani Q = 0 olan bir süreçtir.
• İdeal gaz yasası şöyledir: PV = nRT, burada P gazın basıncıdır, V hacmidir, n gazdaki madde miktarıdır, R evrensel gaz sabitidir ve T gazın mutlak sıcaklığıdır .

Bu formülleri ve yasaları kullanarak aşağıdaki sonuçları elde edebilirsiniz:

• Gazın iç enerjisindeki değişim: ΔU = 0, çünkü süreç adyabatiktir ve ısı değişimi eşlik etmez.
• Gaz sıkıştırma için harcanan iş: W = -ΔE = -(E2 - E1), burada E1 ve E2 sırasıyla gazın başlangıç ​​ve son enerjileridir. İdeal gaz yasasını kullanarak, gazın başlangıç ​​hacmi V1 ve son hacmi V2'nin yanı sıra gazın başlangıç ​​basıncı P1 ve son basıncı P2'yi de ifade edebiliriz. Dolayısıyla iş W = -nR(T2 - T1)/(1-γ) olarak ifade edilebilir; burada γ, sabit basınç ve sabit hacimde gazın moleküler ısı kapasitelerinin oranına eşit adyabatik üsdür.

Dolayısıyla bu problem için gazın iç enerjisindeki değişim sıfırdır ve gazın sıkıştırılması için harcanan iş W = -nR(T2 - T1)/(1-γ) formülü kullanılarak hesaplanabilir, burada T1 = 300 K, T2 = 800 K, n = gazın kütlesi/oksijenin molar kütlesi, R = evrensel gaz sabiti ve tek atomlu bir gaz için (oksijen gibi) γ 5/3'tür.

***