Eksempel på anvendelse av termodynamikkens første lov på en isokorisk prosess (konstant volum)

3 eksempler på spørsmål om anvendelse av termodynamikkens første lov i isokoriske prosesser (konstant volum)

1. Graf som viser trykk (P) mot volum (V) i en gass som gjennomgår en isokorisk prosess. Arbeidet som gassen utfører i prosess AB er…

Diskusjon
Prosess AB = isokorisk prosess (konstant volum). Ved isokorisk volum endres ikke volumet av gassen (og volumet av rommet), så gassen utfører ikke noe arbeid.

2. Tre mol monoatomisk gass ved en temperatur på 47^oC og trykk 2 x 10⁵ Pascal gjennomgår en isokorisk prosess inntil trykket øker til 3 x 10⁵ Pascal. Endringen i gassens indre energi er… Universell gasskonstant (R) = 8,315 J/mol.K
Diskusjon
Det er kjent :
Starttemperatur (T₁) = 47^oC + 273 = 320 K
Starttrykk (P₁) = 2 x 10⁵ Pa
Slutttrykk (P₂) = 3 x 10⁵ Pa
Universell gasskonstant (R) = 8,315 J/mol.K
Antall mol (n) = 3
Spurt Endringer i energi i gass
Jawab :
I en isokorisk prosess forblir volumet konstant, så gassen utfører ikke noe arbeid (W = 0).
Termodynamikkens første lov :
Basert på utledningen av denne formelen konkluderes det med at i en isokorisk prosess fører varmen som tilføres systemet (Q) til at systemets indre energi (U) øker. Motsatt fører varmen som frigjøres av systemet til at systemets indre energi reduseres. Hvor stor er endringen i gassens indre energi? Endringen i gassens indre energi beregnes ved hjelp av formelen for indre energi nedenfor.
Energi i gass :
For å beregne endringen i indre energi, må den endelige temperaturen (T) være kjent.₂Beregn T₂ ved hjelp av Gay-Lussacs lovformel.
Gay-Lussacs lov (isokorisk/konstant volum) :
Beregn energiendringen i gassen:
Endringen i gassens indre energi er 5986,8 joule.

3. Totalt 0,2 mol monoatomisk gass ved en temperatur på 27^oC er i et lukket kar. Varmen som må absorberes for å øke temperaturen på gassen til 400 K er… Universell gasskonstant (R) = 8,315 J/mol.K
Diskusjon
Det er kjent :
Antall mol (n) = 0,2 mol
Starttemperatur (T₁) = 27^oC + 273 = 300 K
Slutttemperatur (T₂) = 400 K
Universell gasskonstant (R) = 8,315 J/mol.K
Spurt Varmeabsorbert (Q)
Jawab :
I en isokorisk prosess forblir volumet konstant, så gassen utfører ikke noe arbeid (W = 0).
Termodynamikkens første lov :
Varmeabsorbert (Q) = økning i gassens indre energi (U). Endringen i gassens indre energi beregnes ved hjelp av formelen for indre energi nedenfor.
Energi i gass :
Varme absorbert av gass = endring i indre energi = 249,45 joule.