Question

56 г азота, взятого при 300 К и 20 атм расширяются обратимо и изотермически до 2атм . Рассчитать работу, поглощенную теплоту и изменение внутренней энергии.

Answer 1

Ответ:

А=11481 Дж

ΔU=0 Дж

Q=11481 Дж

Объяснение:

Рассчитаем начальное и конечное значение объема в данном процессе:

$\displaystyle pV=\frac{m}{M}RT$

$\displaystyle V_1=\frac{mRT}{Mp_1}= \frac{0.056*8.31*300}{0.028*20*10^5}=0.0025$ м³

$\displaystyle V_2=\frac{mRT}{Mp_2}=\frac{0.056*8.31*300}{0.028*2*10^5}=0.025$ м³

Работу, совершенную газом в данном изотермическом процессе легко найти как площадь под графиком процесса в pV-координатах:

$\displaystyle A_{1-2}=\int\limits^{V_2}_{V_1} {p(V)} \, dV=\int\limits^{V_2}_{V_1} {\frac{mRT}{MV} } \, dV=\frac{mRT}{M}ln\left(\frac{V_2}{V_1}\right)$

Таким образом:

$\displaystyle A=\frac{0.056*8.31*300}{0.028}*ln(10)= 11481$ Дж

Так процесс изотермический, то изменение внутренней энергии:

$\displaystyle \Delta U=0$ Дж

Общее количество теплоты найдем из первого начала:

$\displaystyle Q=\Delta U+A=0+11481=11481$ Дж.