Пример за прилагане на първия закон на термодинамиката към изохоричен процес (постоянен обем)

3 примера за въпроси относно приложението на първия закон на термодинамиката в изохорични процеси (постоянен обем)

1. Графика на налягането (P) спрямо обема (V) на газ, преминаващ през изохоричен процес. Работата, извършена от газа в процес AB, е…

Дискусия
Процес AB = изохоричен процес (постоянен обем). При изохоричен обем обемът на газа (и обемът на пространството) не се променя, така че газът не извършва работа.

2. Три мола моноатомен газ при температура 47^oC и налягане 2 x 10⁵ Паскал претърпява изохоричен процес, докато налягането се увеличи до 3 x 10⁵ Паскал. Промяната във вътрешната енергия на газа е… Универсална газова константа (R) = 8,315 J/mol·K
Дискусия
Известно е :
Начална температура (T₁) = 47^oC + 273 = 320 K
Начално налягане (P₁) = 2 x 10⁵ Pa
Крайно налягане (P₂) = 3 x 10⁵ Pa
Универсална газова константа (R) = 8,315 J/mol·K
Брой молове (n) = 3
Попитан Промени в енергията в газа
Джаваб :
При изохоричен процес обемът остава постоянен, така че газът не извършва работа (W = 0).
Първи закон на термодинамиката :
Въз основа на извеждането на тази формула се заключава, че при изохоричен процес топлината, добавена към системата (Q), води до увеличаване на вътрешната енергия на системата (U). Обратно, топлината, отделена от системата, води до намаляване на вътрешната енергия на системата. Каква е промяната във вътрешната енергия на газа? Промяната във вътрешната енергия на газа се изчислява с помощта на формулата за вътрешна енергия по-долу.
Енергия в газ :
За да се изчисли промяната във вътрешната енергия, трябва да се знае крайната температура (T).₂). Изчислете T₂ използвайки формулата на закона на Гей-Люсак.
Закон на Гей-Люсак (изохоричен/постоянен обем) :
Изчислете промяната в енергията на газа:
Промяната във вътрешната енергия на газа е 5986,8 джаула.

3. Общо 0,2 мола моноатомен газ при температура 27^oC е в затворен съд. Топлината, която трябва да се абсорбира, за да се повиши температурата на газа до 400 K, е… Универсална газова константа (R) = 8,315 J/mol.K
Дискусия
Известно е :
Брой молове (n) = 0,2 мола
Начална температура (T₁) = 27^oC + 273 = 300 K
Крайна температура (T₂) = 400 К
Универсална газова константа (R) = 8,315 J/mol·K
Попитан Абсорбирана топлина (Q)
Джаваб :
При изохоричен процес обемът остава постоянен, така че газът не извършва работа (W = 0).
Първи закон на термодинамиката :
Абсорбирана топлина (Q) = увеличение на вътрешната енергия на газа (U). Промяната във вътрешната енергия на газа се изчислява с помощта на формулата за вътрешна енергия по-долу.
Енергия в газ :
Топлина, абсорбирана от газа = промяна във вътрешната енергия = 249,45 джаула.