Voorbeeld van die toepassing van die eerste wet van termodinamika op 'n isochoriese proses (konstante volume)

3 Voorbeelde van vrae oor die toepassing van die eerste wet van termodinamika in isochoriese prosesse (konstante volume)

1. Grafiek van druk (P) teenoor volume (V) van 'n gas wat 'n isochoriese proses ondergaan. Die werk wat deur die gas in proses AB verrig word, is…

Bespreking
Proses AB = isochoriese proses (konstante volume). By isochoriese volume verander die volume van die gas (en die volume van die ruimte) nie, dus word geen werk deur die gas verrig nie.

2. Drie mol monoatomiese gas by 'n temperatuur van 47^oC en druk 2 x 10⁵ Pascal ondergaan 'n isochoriese proses totdat die druk toeneem tot 3 x 10⁵ Pascal. Die verandering in interne energie van die gas is… Universele gaskonstante (R) = 8,315 J/mol.K
Bespreking
Is bekend :
Aanvanklike temperatuur (T₁) = 47^oC + 273 = 320 K
Aanvanklike druk (P₁) = 2 x 10⁵ Pa
Finale druk (P₂) = 3 x 10⁵ Pa
Universele gaskonstante (R) = 8,315 J/mol.K
Aantal mol (n) = 3
Gevra Veranderinge in energie in gas
Jawab :
In 'n isochoriese proses bly die volume konstant, dus word geen werk deur die gas verrig nie (W = 0).
Eerste Wet van Termodinamika :
Gebaseer op die afleiding van hierdie formule, word die gevolgtrekking gemaak dat in 'n isochoriese proses, die hitte wat by die stelsel gevoeg word (Q) veroorsaak dat die stelsel se interne energie (U) toeneem. Omgekeerd veroorsaak die hitte wat deur die stelsel vrygestel word dat die stelsel se interne energie afneem. Hoeveel is die verandering in die gas se interne energie? Die verandering in die gas se interne energie word bereken met behulp van die interne energieformule hieronder.
Energie in gas :
Om die verandering in interne energie te bereken, moet die finale temperatuur (T) bekend wees.₂Bereken T₂ met behulp van Gay-Lussac se wetformule.
Gay-Lussac se wet (isochoriese/konstante volume) :
Bereken die verandering in energie in die gas:
Die verandering in interne energie van die gas is 5986,8 Joule.

3. 'n Totaal van 0,2 mol monoatomiese gas by 'n temperatuur van 27^oC is in 'n geslote houer. Die hitte wat geabsorbeer moet word om die temperatuur van die gas tot 400 K te verhoog, is... Universele gaskonstante (R) = 8,315 J/mol.K
Bespreking
Is bekend :
Aantal mol (n) = 0,2 mol
Aanvanklike temperatuur (T₁) = 27^oC + 273 = 300 K
Finale temperatuur (T₂) = 400 K
Universele gaskonstante (R) = 8,315 J/mol.K
Gevra Hitte geabsorbeer (Q)
Jawab :
In 'n isochoriese proses bly die volume konstant, dus word geen werk deur die gas verrig nie (W = 0).
Eerste Wet van Termodinamika :
Hitte-absorbering (Q) = toename in interne energie van die gas (U). Die verandering in interne energie van die gas word bereken deur die interne energieformule hieronder te gebruik.
Energie in gas :
Hitte geabsorbeer deur gas = verandering in interne energie = 249,45 Joule.