Treść zadania

Najlepsze rozwiązanie

• 

  1 0

  antekL1 22.10.2012 (10:18)

  4.
  Dane:
  n = 2 mole - ilość wodoru
  T1 = 300 K - temp. początkowa
  p1 = 10^6 Pa - ciśnienie początkowe (i końcowe, bo proces jest izobaryczny)
  V2 / V1 = 1/k = 1/2 - stosunek objętości
  R = 8,3 J/(K * mol) - z tablic, stała gazowa.
  Cp = 28,8 J/(K * mol) - z tablic, ciepło molowe dwuatomowego wodoru pod stałym ciśnieniem. Tu jest istotne, że zakładamy dwuatomowy gaz, dla gazu jednoatomowego Cp = 20,8. Może być to przyczyną innego wyniku poniżej niż w odpowiedzi.
  
  Temperatura końcowa T2: W procesie izobarycznym stosunek temperatury do objętości jest stały, czyli:
  
  T2 / V2 = T1 / V1 więc T2 = T1 * (V2 / V1) = T1 * (1/2) = 150 K
  
  Wykres i praca:
  Obliczymy dokładnie V1 i V2. Z równania stanu gazu:
  
  p1 * V1 = n * R * T1 mamy
  V1 = n * R * T1 / p1 = 2 * 8,3 * 300 / 10^6 = około 0,005 m^3
  V2 = (1/2) V1 = 0,0025 m^3
  Na poziomej osi zaznacz objętość (w m^3) i dwa punkty 0,0025 i 0,005.
  Na pionowej osi zaznacz ciśnienie w Pa i punkt podpisany 10^6.
  Narysuj poziomą kreskę na wysokości 10^6 od 0,005 do 0,0025
  Dorysuj strzałkę w lewo na końcu (tam gdzie V = 0,0025).
  
  Praca to pole prostokąta pod tą kreską. Praca wynosi:
  
  W = p1(V2 - V1) = 10^6 * (0,0025 -0,005) = minus 2500 J.
  
  Ciepło:
  Q = n * Cp * (T2 - T1)
  Q = 2 * 28,8 * (150 - 300) = minus 8640 J (patrz uwagę o Cp na górze)
  
  Gazowi zostało odebrane ciepło w ilości Q. Jednocześnie gaz wykonał pracę W i jego energia wewnętrzna zmalała.

  Dodawanie komentarzy zablokowane - Zgłoś nadużycie