Над идеальным газом массой 20 г и молярной массой 28 г/моль совершается циклический процесс. Какова работа газа за один цикл, если температура в точках 1 и 2 равны 300 К и 496 К соответственно? При расширении газа на участке 2-3 его объем увеличивается в два раза.
Ответы
дано
m=20 г
µ = 28 г/моль
T1=300 K
T2=496 K
V3/V2 =2
--------------
Aцикл -?
решение
участки 1-2 , 3-4 V=const - работы нет
2-3 изобарное расширение P=const
При расширении газа на участке 2-3 его объем увеличивается в два раза.
работа газа положительная
V3/V2 =T3/T2
T3= T2*V3/V2 =496*2=992 К
работа на участке А23 = m/µ *R*(T3-T2) = 20/28 *8.31*(992-496)=2944.11 Дж
При сжатии газа на участке 4-1 его объем уменьшается в два раза.
работа газа отрицательная
V4/V1 =T4/T1
T4= T1*V4/V1 =300*2=600 К
работа на участке А41 = m/µ *R*(T1-T4) = 20/28 *8.31*(300-600)= - 1780.71 Дж
работа за цикл
Aцикл = A23 + A41 =2944.11 - 1780.71 = 1163.4 Дж
ответ Aцикл=1163.4 Дж