Füüsika

Termodünaamika harjutused


Siseenergia

1. Milline on täiusliku gaasi 1,5 mooli sisemine energia temperatuuril 20 ° C? Conisdere R = 8,31 J / mol.K.

Esmalt peate teisendama Celsiuse skaala temperatuuri Kelviniks:

Seejärel rakendage andmed ainult sisemise energia võrrandisse:

2. Milline on ideaalse gaasi 3 m3 sisemine energia 0,5atm rõhu all?

Sel juhul peaksime kasutama sisemist energiavõrrandit koos Clapeyroni võrrandiga järgmiselt:

Gaasi töö

1. Kui 12 mooli gaasi paigutatakse kolbmahutisse, mis hoiab atmosfääris võrdset rõhku, täites algselt 2 m3. Kolbi vajutades saab hõivatud maht 1 m³. Arvestades õhurõhku 100000N / m², mida tehakse gaasi all?

Me teame, et täiusliku gaasi töö isobarilisel muundamisel annab:

Võrrandis väärtuste asendamine:

Negatiivne märk tööl näitab, et seda teostatakse gaasi, mitte selle all.

2. Teisenduse annab järgmine tabel:

Mis tööd see gaas teeb?

Gaasi tehtud töö võrdub graafiku kõvera aluse pindalaga, st sinise trapetsikujulise pindalaga.

Olles trapeziuse piirkond, mille on andnud:

Seega, asendades meie väärtused:

Termodünaamika esimene seadus

1. Allolev graafik illustreerib monoatomilise ideaalgaasi 100-moolist muundumist väliskeskkonnast soojuskoguseks 1800000 J. Arvestades, et R = 8,31 J / mol.K.

Määrake:

a) gaasi tehtud töö;

b) gaasi sisemise energia varieerumine;

c) gaasi temperatuur olekus A.

a) Gaasi tehtud töö annab trapezius pindala graafiku kõvera all, seega:

b) Termodünaamika esimese seaduse järgi on meil:

Seega, asendades meie väärtused:

c) Clapeyroni võrrandi järgi:

Pidades meeles, et:

n = 100 mooli

R = 8,31 J / mol.K

Ja graafikut lugedes:

p = 300000 N / m²

V = 1 m³

Rakendamine valemis: