Онлайн калькуляторы

На нашем сайте собрано более 100 бесплатных онлайн калькуляторов по математике, геометрии и физике.

Справочник

Основные формулы, таблицы и теоремы для учащихся. Все что нужно, чтобы сделать домашнее задание!

Заказать решение

Не можете решить контрольную?!
Мы поможем! Более 20 000 авторов выполнят вашу работу от 100 руб!

Задачи на количество теплоты

DWQA QuestionsРубрика: ФизикаЗадачи на количество теплоты
0 +1 -1
AlexAlex Админ. спросил 6 лет назад

Как решается задача на количество теплоты, которое надо вычислить для двух процессов расширения двухатомного идеального газа? Работа в каждом из процессов составляет А=1кДж. Какое количество теплоты подводится к газу, в каждом из процессов, если процесс в первом случае изотермический, во втором изобарный.

1 ответ
0 +1 -1
FizikFizik Админ. ответил 6 лет назад

 
Основой для решения подобных задач на расчет количества теплоты (Q) служит первое начало термодинамики:

    \[ Q=A+\Delta U(1)\]

где \Delta U изменение внутренней энергии в соответствующем процессе, A — работа газа в этом процессе. Для изотермического процесса (процесс при постоянной массе и температуре газа) имеем:

    \[ Q_{1}=A(2)\]

так как при постоянной температуре изменения внутренней энергии идеального газа не происходит. Получили, что
Q_{1}=1 кДж=10^3 Дж.
Рассмотрим изобарный процесс (процесс при постоянных массе и давлении газа). По определению изменение внутренней энергии в идеальном газе (подробнее см. раздел «Формула внутренней энергии газа») равно:

    \[\Delta U=\frac{i}{2}\nu R\Delta T (3)\]

где \nu -число молей идеального газа, участвующего в процессе, \ \Delta T —  изменение температуры в процессе, R – универсальная газовая постоянная. Так как мы рассматриваем идеальный газ, то можем для описания процессов происходящих в нем применять уравнение Менделеева – Клапейpона, запишем его дважды для начала и окончания процесса и найдем разность между правыми частями уравнений и левыми:

    \[pV_{2}-pV_{1}=R\nu (T_{2}-T_{1})=R\nu \Delta T (4)\]

Подставим левую часть формулы (4) в уравнение (3) получаем:

    \[\Delta U=\frac{i}{2} p(V_{2}-V_{1})=\frac{i}{2} A (5)\]

где учтено, что для изобарного процесса A= p(V_{2}-V_{1}).
Для двух атомного газа число степеней свободы молекулы i=5 . Можно найти искомое количества теплоты из первого начала термодинамики для изобарного процесса, как:

    \[Q_{2}=A+\frac{i}{2}A=A(\frac{i+2}{2})\]

Вычисления дают следующий результат:

    \[Q_{2}=1\times10^{3}(\frac{5+2}{2})=3,5\times10^3\]

Ответ: Q_{1}=1 кДж. Q_{2}=3,5 кДж.

Пожалуйста, зарегистрируйтесь или войдите, чтобы добавить ответ.

Нужна помощь с
решением задач?
Более 500 авторов онлайн и готовы помочь тебе прямо сейчас! Цена от 20 рублей за задачу. Сейчас у нас проходит акция, мы дарим 100 руб на первый заказ.