Primjer primjene prvog zakona termodinamike u izohornom procesu (konstantni volumen)

3 Primjera pitanja o primjeni prvog zakona termodinamike u izohornim procesima (konstantni volumen)

1. Grafikon tlaka (P) u odnosu na volumen (V) plina koji prolazi kroz izohorni proces. Rad koji plin obavi u procesu AB je…

Rasprava
Proces AB = izohorni proces (konstantni volumen). Pri izohornom volumenu, volumen plina (i volumen prostora) se ne mijenja pa plin ne obavlja nikakav rad.

2. Tri mola monatomskog plina na temperaturi od 47^oC i tlak 2 x 10⁵ Pascal prolazi kroz izohorni proces sve dok se tlak ne poveća na 3 x 10⁵ Pascal. Promjena unutarnje energije plina je… Univerzalna plinska konstanta (R) = 8,315 J/mol·K
Rasprava
Poznato je :
Početna temperatura (T₁) = 47^oC + 273 = 320 K
Početni tlak (P₁) = 2 x 10⁵ Pa
Konačni tlak (P₂) = 3 x 10⁵ Pa
Univerzalna plinska konstanta (R) = 8,315 J/mol·K
Broj molova (n) = 3
Pitao Promjene energije u plinu
Jawab :
U izohornom procesu volumen ostaje konstantan pa plin ne obavlja nikakav rad (W = 0).
Prvi zakon termodinamike :
Na temelju izvođenja ove formule zaključuje se da u izohornom procesu toplina dodana sustavu (Q) uzrokuje povećanje unutarnje energije sustava (U). Suprotno tome, toplina koju sustav oslobađa uzrokuje smanjenje unutarnje energije sustava. Kolika je promjena unutarnje energije plina? Promjena unutarnje energije plina izračunava se pomoću donje formule za unutarnju energiju.
Energija u plinu :
Da bi se izračunala promjena unutarnje energije, mora biti poznata konačna temperatura (T).₂). Izračunaj T₂ koristeći formulu Gay-Lussacovog zakona.
Gay-Lussacov zakon (izohorični/konstantni volumen) :
Izračunajte promjenu energije u plinu:
Promjena unutarnje energije plina iznosi 5986,8 džula.

3. Ukupno 0,2 mola monatomskog plina na temperaturi od 27^oC se nalazi u zatvorenoj posudi. Toplina koja se mora apsorbirati da bi se temperatura plina povisila na 400 K iznosi… Univerzalna plinska konstanta (R) = 8,315 J/mol·K
Rasprava
Poznato je :
Broj molova (n) = 0,2 mol
Početna temperatura (T₁) = 27^oC + 273 = 300 K
Konačna temperatura (T₂) = 400 K
Univerzalna plinska konstanta (R) = 8,315 J/mol·K
Pitao Apsorbirana toplina (Q)
Jawab :
U izohornom procesu volumen ostaje konstantan pa plin ne obavlja nikakav rad (W = 0).
Prvi zakon termodinamike :
Apsorbirana toplina (Q) = povećanje unutarnje energije plina (U). Promjena unutarnje energije plina izračunava se pomoću donje formule za unutarnju energiju.
Energija u plinu :
Toplina koju apsorbira plin = promjena unutarnje energije = 249,45 džula.