Exemplu de aplicare a primei legi a termodinamicii la un proces izocor (volum constant)

3 Exemple de întrebări privind aplicarea primei legi a termodinamicii în procese izocorice (volum constant)

1. Graficul presiunii (P) în funcție de volumul (V) al unui gaz care trece printr-un proces izocor. Lucrul mecanic efectuat de gaz în procesul AB este…

Pembahasan
Procesul AB = proces izocor (volum constant). La volum izocor, volumul gazului (și volumul spațiului) nu se modifică, deci gazul nu efectuează niciun lucru mecanic.

2. Trei moli de gaz monoatomic la o temperatură de 47^oC și presiune 2 x 10⁵ Pascal suferă un proces izocor până când presiunea crește la 3 x 10⁵ Pascal. Variația energiei interne a gazului este… Constanta universală a gazelor (R) = 8,315 J/mol.K
Pembahasan
Este cunoscut :
Temperatura inițială (T₁) = 47^oC + 273 = 320 K
Presiunea inițială (P₁) = 2 x 10⁵ Pa
Presiunea finală (P₂) = 3 x 10⁵ Pa
Constanta universală a gazelor (R) = 8,315 J/mol.K
Numărul de moli (n) = 3
Întrebat Schimbări de energie în gaz
Jawab :
Într-un proces izocor, volumul rămâne constant, deci gazul nu efectuează niciun lucru mecanic (W = 0).
Prima lege a termodinamicii :
Pe baza derivării acestei formule, se concluzionează că într-un proces izocor, căldura adăugată sistemului (Q) determină creșterea energiei interne a sistemului (U). Invers, căldura eliberată de sistem determină scăderea energiei interne a sistemului. Care este modificarea energiei interne a gazului? Modificarea energiei interne a gazului se calculează folosind formula energiei interne de mai jos.
Energia în gaz :
Pentru a calcula variația energiei interne, trebuie să fie cunoscută temperatura finală (T).₂Calculați T₂ folosind formula legii lui Gay-Lussac.
Legea lui Gay-Lussac (izocoră/volum constant) :
Calculați schimbarea de energie a gazului:
Variația energiei interne a gazului este de 5986,8 jouli.

3. Un total de 0,2 moli de gaz monoatomic la o temperatură de 27°F^oC se află într-un vas închis. Căldura care trebuie absorbită pentru a crește temperatura gazului la 400 K este… Constanta universală a gazelor (R) = 8,315 J/mol.K
Pembahasan
Este cunoscut :
Numărul de moli (n) = 0,2 moli
Temperatura inițială (T₁) = 27^oC + 273 = 300 K
Temperatura finală (T₂) = 400 K
Constanta universală a gazelor (R) = 8,315 J/mol.K
Întrebat Căldură absorbită (Q)
Jawab :
Într-un proces izocor, volumul rămâne constant, deci gazul nu efectuează niciun lucru mecanic (W = 0).
Prima lege a termodinamicii :
Căldura absorbită (Q) = creșterea energiei interne a gazului (U). Modificarea energiei interne a gazului se calculează folosind formula energiei interne de mai jos.
Energia în gaz :
Căldura absorbită de gaz = schimbarea energiei interne = 249,45 Jouli.