Exemplum applicationis legis primae thermodynamicae ad processum isochorum (volumen constante)

III Exempla quaestionum de applicatione legis primae thermodynamicae in processibus isochoricis (volume constanti)

1. Graphum pressionis (P) contra volumen (V) gasis processum isochorum subeuntis. Opus a gaso in processu AB factum est…

Disputatio
Processus AB = processus isochoricus (volumen constans). Ad volumen isochorum, volumen gasis (et volumen spatii) non mutatur, ergo nullum opus a gaso fit.

2. Tres moles gasi monoatomici ad temperaturam 47°F (vel 47°F)^oC et pressio 2 x 10⁵ Pascal processum isochoricum subit donec pressio ad 3 × 10⁻⁵ augeatur.⁵ Pascal. Mutatio energiae internae gasis est… Constans universalis gasis (R) = 8,315 J/mol.K
Disputatio
Notum est :
Temperatura initialis (T₁) II =^oC + 273 = 320 K
Pressio initialis (P₁) = 2 × 10⁵ Pa
Pressio finalis (P₂) = 3 × 10⁵ Pa
Constans gasorum universalis (R) = 8,315 J/mol.K
Numerus molium (n) = 3
Rogatus Mutationes energiae in gase
Jawab :
In processu isochorico, volumen constans manet, ergo nullum opus a gas perficitur (W = 0).
Prima Lex Thermodynamicae :
Ex derivatione huius formulae, concluditur in processu isochorico, calorem systemati additum (Q) energiam internam systematis (U) augere. Contra, calor a systemate emissus energiam internam systematis decrescere facit. Quanta est mutatio energiae internae gasis? Mutatio energiae internae gasis calculatur utens formula energiae internae infra.
Energia in gaso :
Ad mutationem energiae internae calculandam, temperatura finalis (T) nota esse debet.₂). Calcula T₂ formula legis Gay-Lussac utens.
Lex Gay-Lussac (volumen isochorum/constans) :
Mutationem energiae in gaso computa:
Mutatio energiae internae gasis est 5986,8 Joules.

3. Summa 0,2 moles gasi monoatomici ad temperaturam 27°F (vel 27°F).^oC in vase clauso est. Calor qui absorberi debet ad temperaturam gasis ad 400 K augendam est... Constans universalis gasis (R) = 8,315 J/mol.K
Disputatio
Notum est :
Numerus molarum (n) = 0,2 moles
Temperatura initialis (T₁) II =^oC + 273 = 300 K
Temperatura finalis (T₂) = 400 K
Constans gasorum universalis (R) = 8,315 J/mol.K
Rogatus Calor absorptus (Q)
Jawab :
In processu isochorico, volumen constans manet, ergo nullum opus a gas perficitur (W = 0).
Prima Lex Thermodynamicae :
Calor absorptus (Q) = incrementum energiae internae gasis (U). Mutatio energiae internae gasis calculatur utens formula energiae internae infra.
Energia in gaso :
Calor a gas absorptus = mutatio energiae internae = 249,45 Joulia.