Pirmojo termodinamikos dėsnio taikymo izochoriniam procesui (pastovus tūris) pavyzdys

3 klausimų pavyzdžiai apie pirmojo termodinamikos dėsnio taikymą izochoriniuose procesuose (esant pastoviam tūriui)

1. Izochorinio proceso metu dujų slėgio (P) ir tūrio (V) grafikas. Dujų atliktas darbas procese AB yra…

Pembahasanas
Procesas AB = izochorinis procesas (pastovus tūris). Esant izochoriniam tūriui, dujų tūris (ir erdvės tūris) nekinta, todėl dujos neatlieka jokio darbo.

2. Trys moliai vienatominių dujų, kurių temperatūra yra 47 °C^oC ir slėgis 2 x 10⁵ Paskalio slėgis izochoriškai vyksta tol, kol jis padidėja iki 3 x 10⁻¹.⁵ Paskalis. Dujų vidinės energijos pokytis yra… Universalioji dujų konstanta (R) = 8,315 J/mol·K
Pembahasanas
Yra žinoma :
Pradinė temperatūra (T₁) = 47^oC + 273 = 320 K
Pradinis slėgis (P₁) = 2 x 10⁵ Pa
Galutinis slėgis (P₂) = 3 x 10⁵ Pa
Universalioji dujų konstanta (R) = 8,315 J/mol·K
Molių skaičius (n) = 3
Paklausta Energijos pokyčiai dujose
Jawab :
Izochoriniame procese tūris išlieka pastovus, todėl dujos neatlieka jokio darbo (W = 0).
Pirmasis termodinamikos dėsnis :
Remiantis šios formulės išvedimu, daroma išvada, kad izochorinio proceso metu prie sistemos pridėta šiluma (Q) padidina sistemos vidinę energiją (U). Ir atvirkščiai, sistemos išskirta šiluma sumažina sistemos vidinę energiją. Kiek pasikeitė dujų vidinė energija? Dujų vidinės energijos pokytis apskaičiuojamas pagal toliau pateiktą vidinės energijos formulę.
Energija dujose :
Norint apskaičiuoti vidinės energijos pokytį, reikia žinoti galutinę temperatūrą (T).₂). Apskaičiuokite T₂ naudojant Gay-Lussac dėsnio formulę.
Gay-Lussac dėsnis (izochorinis / pastovus tūris) :
Apskaičiuokite energijos pokytį dujose:
Dujų vidinės energijos pokytis yra 5986,8 džaulių.

3. Iš viso 0,2 molio vienatominių dujų, esant 27 °C temperatūrai^oC yra uždarame inde. Šiluma, kurią reikia sugerti, kad dujų temperatūra pakiltų iki 400 K, yra… Universalioji dujų konstanta (R) = 8,315 J/mol·K
Pembahasanas
Yra žinoma :
Molių skaičius (n) = 0,2 mol
Pradinė temperatūra (T₁) = 27^oC + 273 = 300 K
Galutinė temperatūra (T₂) = 400 K
Universalioji dujų konstanta (R) = 8,315 J/mol·K
Paklausta Sugerta šiluma (Q)
Jawab :
Izochoriniame procese tūris išlieka pastovus, todėl dujos neatlieka jokio darbo (W = 0).
Pirmasis termodinamikos dėsnis :
Sugerta šiluma (Q) = dujų vidinės energijos padidėjimas (U). Dujų vidinės energijos pokytis apskaičiuojamas pagal toliau pateiktą vidinės energijos formulę.
Energija dujose :
Dujų sugeriama šiluma = vidinės energijos pokytis = 249,45 džauliai.