3 примера вопросов по применению первого закона термодинамики в изохорных процессах (при постоянном объеме)
1. График зависимости давления (P) от объема (V) газа, участвующего в изохорном процессе. Работа, совершаемая газом в процессе AB, равна…
Обсуждение
Процесс AB = изохорический процесс (постоянный объем). При изохорическом объеме объем газа (и объем пространства) не изменяется, поэтому работа, совершаемая газом, не производится.
2. Три моля одноатомного газа при температуре 47oС и давление 2 x 105 Паскаль проходит изохорический процесс до тех пор, пока давление не достигнет 3 x 10⁻⁶.5 Паскаль. Изменение внутренней энергии газа составляет… Универсальная газовая постоянная (R) = 8,315 Дж/моль·К
Обсуждение
Известен :
Начальная температура (Т)1) = 47oC + 273 = 320 K
Начальное давление (P)1) = 2 х 105 Pa
Конечное давление (P)2) = 3 х 105 Pa
Универсальная газовая постоянная (R) = 8,315 Дж/моль·К
Количество молей (n) = 3
Задан вопрос Изменения энергии газа
Джаваб :
В изохорном процессе объем остается постоянным, поэтому газ не совершает работы (W = 0).
Первый закон термодинамики :
На основании вывода этой формулы делается вывод, что в изохорическом процессе добавленное к системе тепло (Q) приводит к увеличению внутренней энергии системы (U). И наоборот, выделенное системой тепло приводит к уменьшению внутренней энергии системы. Каково изменение внутренней энергии газа? Изменение внутренней энергии газа рассчитывается с использованием приведенной ниже формулы для расчета внутренней энергии.
Энергия в газе :
Для расчета изменения внутренней энергии необходимо знать конечную температуру (T).2Рассчитайте T.2 используя формулу закона Гей-Люссака.
Закон Гей-Люссака (изохорический/постоянный объем) :
Рассчитайте изменение энергии газа:
Изменение внутренней энергии газа составляет 5986,8 Джоулей.
3. В общей сложности 0,2 моля одноатомного газа при температуре 27oС находится в закрытом сосуде. Тепло, которое необходимо поглотить для повышения температуры газа до 400 К, составляет… Универсальная газовая постоянная (R) = 8,315 Дж/моль·К
Обсуждение
Известен :
Количество молей (n) = 0,2 моля
Начальная температура (Т)1) = 27oC + 273 = 300 K
Конечная температура (Т)2) = 400 К
Универсальная газовая постоянная (R) = 8,315 Дж/моль·К
Задан вопрос Поглощенное тепло (Q)
Джаваб :
В изохорном процессе объем остается постоянным, поэтому газ не совершает работы (W = 0).
Первый закон термодинамики :
Поглощенное тепло (Q) = увеличение внутренней энергии газа (U). Изменение внутренней энергии газа рассчитывается по приведенной ниже формуле внутренней энергии.
Энергия в газе :
Поглощенное газом тепло = изменение внутренней энергии = 249,45 Джоулей.
