Termodinamikas pirmā likuma piemērošanas piemērs izohoriskam procesam (nemainīgs tilpums)

3 jautājumu piemēri par termodinamikas pirmā likuma piemērošanu izohoriskos procesos (nemainīgs tilpums)

1. Spiediena (P) un tilpuma (V) grafiks gāzei, kas atrodas izohoriskā procesā. Darbs, ko gāze veic procesā AB, ir…

Diskusija
Process AB = izohorisks process (nemainīgs tilpums). Izohoriskā tilpumā gāzes tilpums (un telpas tilpums) nemainās, tāpēc gāze neveic darbu.

2. Trīs moli monatomiskās gāzes 47 °C temperatūrā^oC un spiediens 2 x 10⁵ Paskāls iziet izohorisku procesu, līdz spiediens palielinās līdz 3 x 10⁵ Paskāls. Gāzes iekšējās enerģijas izmaiņas ir… Universālā gāzes konstante (R) = 8,315 J/mol·K
Diskusija
Ir zināms :
Sākotnējā temperatūra (T₁) = 47^oC + 273 = 320 K
Sākotnējais spiediens (P₁) = 2 x 10⁵ Pa
Galīgais spiediens (P₂) = 3 x 10⁵ Pa
Universālā gāzes konstante (R) = 8,315 J/mol·K
Molu skaits (n) = 3
Jautāts Enerģijas izmaiņas gāzē
Jawab :
Izohoriskā procesā tilpums paliek nemainīgs, tāpēc gāze neveic nekādu darbu (W = 0).
Termodinamikas pirmais likums :
Pamatojoties uz šīs formulas atvasināšanu, tiek secināts, ka izohoriskā procesā sistēmai pievienotais siltums (Q) izraisa sistēmas iekšējās enerģijas (U) palielināšanos. Un otrādi, sistēmas atbrīvotais siltums izraisa sistēmas iekšējās enerģijas samazināšanos. Cik liela ir gāzes iekšējās enerģijas izmaiņas? Gāzes iekšējās enerģijas izmaiņas aprēķina, izmantojot zemāk esošo iekšējās enerģijas formulu.
Enerģija gāzē :
Lai aprēķinātu iekšējās enerģijas izmaiņas, ir jāzina galīgā temperatūra (T).₂). Aprēķiniet T₂ izmantojot Geja-Lusaka likuma formulu.
Geja-Lusaka likums (izohorisks/konstants tilpums) :
Aprēķiniet enerģijas izmaiņas gāzē:
Gāzes iekšējās enerģijas izmaiņas ir 5986,8 džouli.

3. Kopā 0,2 moli monatomiskās gāzes 27 °C temperatūrā^oC atrodas slēgtā traukā. Siltums, kas jāabsorbē, lai gāzes temperatūru paaugstinātu līdz 400 K, ir… Universālā gāzes konstante (R) = 8,315 J/mol·K.
Diskusija
Ir zināms :
Molu skaits (n) = 0,2 moli
Sākotnējā temperatūra (T₁) = 27^oC + 273 = 300 K
Galīgā temperatūra (T₂) = 400 K
Universālā gāzes konstante (R) = 8,315 J/mol·K
Jautāts Absorbētais siltums (Q)
Jawab :
Izohoriskā procesā tilpums paliek nemainīgs, tāpēc gāze neveic nekādu darbu (W = 0).
Termodinamikas pirmais likums :
Uzņemtais siltums (Q) = gāzes iekšējās enerģijas pieaugums (U). Gāzes iekšējās enerģijas izmaiņas aprēķina, izmantojot zemāk esošo iekšējās enerģijas formulu.
Enerģija gāzē :
Gāzes absorbētais siltums = iekšējās enerģijas izmaiņas = 249,45 džouli.