Пример 5. Гелий, находящийся при нормальных условиях, изотермически расширяется от объема V1=1л до объема V2=2 л. Найти работу A, совершенную газом при расширении и количество теплоты Q, сообщенное газу.
Решение. Работа, совершаемая при изотермическом изменении объема газа равна
.
Из уравнения Менделеева-Клапейрона .
Тогда работа будет равна:; А=70 Дж. Согласно первому закону термодинамики , но т.к. Т=const, то изменение внутренней энергии равно 0, поэтому ; Q=70 Дж.
Пример 6. Азот массой m=2 кг охлаждают при постоянном давлении от T1=400 до T2=300 К. Определить изменение внутренней энергии, внешнюю работу и количество выделенной теплоты.
Решение. Изменение внутренней энергии газа найдем по формуле:
,
СV- молярная теплоемкость. Для всех двухатомных газов
,
Тогда
.
Количество теплоты, выделяющееся при охлаждении газа при постоянном давлении:
,
Сp- молярная теплоемкость при постоянном давлении. Для всех двухатомных газов .
.
Работа сжатия при изобарном процессе
.
Изменение объема найдем из уравнения Менделеева-Клапейрона. При изобарном процессе: ;
.
Почленным вычитанием находим :
.
Следовательно,
.
Подставляя числовые значения в формулы, получим:
кДж.
кДж.
кДж.
Достарыңызбен бөлісу: |
