Михайловой Екатерины. Гр. Х-220003
Задание 1, Вариант 34
Определяемые величины
Значения
Число молей кислорода
4,688 моль
Начальный объем кислорода
0,11 м3
Работа, совершаемая системой
14,18 кДж
Количество теплоты
49,6 кДж
Изменение внутренней энергии
10,6 кДж
Дано:
Идеальный газ – кислород
М = 0,032 кг/моль
m = 0,15 кг
P = const
Решение:
1) Вычислим число молей кислорода по формуле.
n(O2) = = = 4,688 моль
2) Рассчитаем начальный объем кислорода по уравнению состояния идеального газа Манделеева-Кланейрона
рV = nRT =>
V1 = = = 0,11 м3 3) Cовершаемая работа в изобарическом процессе рассчитывается согласно уравнению
А = Р = p(V2-V1) A = p(V2-V1)
A = 1,013×105(0,25-0,11) = 14,18×105 Дж
4) Рассчитаем количество теплоты при изобарическом расширении газа
dQ = dH Cp = ( )p => ΔH =
Изохорная теплоёмкость кислорода равна 5/2 R. По уравнению Майера
Ср-Ср = R, значит изобарная теплоемкость равна Ср = 7/2R = 19,1 Дж/(моль×К)
Q = = nCp(T2-T1)
Найдем температуру Т2:
рV2 = nRT2 => T2 = T1 = , cледовательно, Q = (V2-V1) = (V2-V1)
Q = (0,25 - 0,11) = 49638,7 Дж = 49,6 кДж
5) Рассчитаем изменение внутренней энергии. Изменение внутренней энергии согласно первому закону термодинамики для закрытых систем равно:
ΔU = Q – A = 24,8 – 14,2 = 10,6 кДж