Консультации Портала - Консультация #182243

Задать вопрос Консультации Пользователи Форум

Задать вопрос экспертам

Консультация № 182243

17.02.2011, 18:13

49.11 руб.

0 5 3

Образование

Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос:

1)Какое количество тепла Q потребуется на нагревание 1м³ воздуха от 0 до 1⁰С при постоянном объеме и начальном давлении P=760мм рт.ст.? Плотность воздуха при нормальных условиях ρ₀= 0,00129 г/ см³, с_p =0,237 кал/(г∙0С), [$955$]=c_p/c_v=1,41.

2)Какое количество тепла Q отдает моль одноатомного идеального газа при его изобарическом обратимом охлаждении, если на сжатие газа в ходе этого процесса затрачена работа A=10ДЖ?

3)На PV-диаграмме, изображенной на рис. Показаны различные обратимые процессы изменения состояния некоторой термодинамической системы. Известно , что когда система переходит из состояния 1 в состояние 2 по пути 1-3-2, то она получает Q₁₂₃=80ДЖ тепла и при этом совершает работу A₁₂₃=30Дж.
а)какое количество тепла Q₁₄₂ получит система, переходя из состояния 1 в состояние 2 по пути 1-4-2,если известно, что при этом она совершает работу A₁₄₂=10ДЖ.
б) система возвращается из состояния 2 в состояние 1 по пути 2-1. Совершенная при этом над системой внешняя работа равна A₂₁=20 Дж.Какое количество тепла Q₂₁ отдает система в ходе этого процесса?
г) Найти количества тепла Q₁₄ и Q₄₂, поглощаемое системой в процессах 1-4 и 4-2,ечсли разность внутренних энергией U4 – U1 = 40Дж.

Обсуждение

Неизвестный

17.02.2011, 18:14

общий

картинка задачи номер 3

Прикрепленные файлы:

1353fb5e4565f988d84f47640308c5f8.docx

скачать (11.00 кБ)

давно

Гордиенко Андрей Владимирович

Мастер-Эксперт
17387
18345

17.02.2011, 20:09

общий

это ответ

Здравствуйте, gona!

Рассмотрим вторую задачу.

Дано: ν = 1 моль, p = const, C_p = 5R/2, A = 10 Дж.
Определить: Q.

Решение.

Количество тепла Q, отведённое от одного моля одноатомного идеального газа при изобарическом охлаждении, определяется по формуле
Q = C_p∆T = 5R∆T/2. (1)

Работа в изобарическом процессе при произвольном изменении объёма одного моля одноатомного идеального газа определяется по формуле
A = R∆T. (2)

Разделив выражение (1) на выражение (2), получим
Q/A = 5/2,
Q = 5A/2,
откуда Q = 5 ∙ 10/2 = 25 (Дж).

Ответ: 25 Дж.

С уважением.

Об авторе:
Facta loquuntur.

давно

Киселев Виталий Сергеевич

Академик
324866
619

18.02.2011, 09:55

общий

это ответ

Здравствуйте, gona!
Предлагаю решение 3 задачи:
Для начала немного теории.
Термодинамическая система — это некая физическая система, состоящая из большого количества частиц, способная обмениваться с окружающей средой энергией и веществом. Так же обычно полагается, что такая система подчиняется статистическим закономерностям. Для термодинамических систем справедливы законы термодинамики.
Обратимый процесс (то есть равновесный) — термодинамический процесс, который может проходить как в прямом, так и в обратном направлении, проходя через одинаковые промежуточные состояния, причем система возвращается в исходное состояние без затрат энергии, и в окружающей среде не остается макроскопических изменений.
Первое начало термодинамики — один из трёх основных законов термодинамики, представляет собой закон сохранения энергии для термодинамических систем.
Изменение внутренней энергии системы при переходе её из одного состояния в другое равно сумме работы внешних сил и количества теплоты, переданного системе и не зависит от способа, которым осуществляется этот переход.

а)
[$916$]U₁₂=Q₁₃₂ - A₁₃₂
[$916$]U₁₂=Q₁₄₂ - A₁₄₂
Q₁₃₂ - A₁₃₂=Q₁₄₂ - A₁₄₂
Q₁₄₂=Q₁₃₂ - A₁₃₂+A₁₄₂
Q₁₄₂=80 - 30+10=60 (Дж)
б)
[$916$]U₁₂=Q₁₃₂ - A₁₃₂
[$916$]U₂₁= - [$916$]U₁₂=A₂₁ - Q₂₁
Q₁₃₂ - A₁₃₂= - A₂₁+Q₂₁
Q₂₁=Q₁₃₂ - A₁₃₂+A₂₁
Q₂₁=80 - 30+20=70 (Дж)
г)
[$916$]U₁₄=U₄ - U₁=40 (Дж)
В процессе 1-4-2 работа совершается только на участке 1-4 (так как на участке 4-2 V=const) тогда A₁₄=A₁₄₂.
Следовательно будем иметь:
[$916$]U₁₄=Q₁₄ - A₁₄=Q₁₄ - A₁₄₂
Q₁₄=[$916$]U₁₄+A₁₄₂
Q₁₄=40+10=50 (Дж)
Тогда очевидно, что Q₄₂ равно разности:
Q₄₂=Q₁₄₂ - Q₁₄
Q₄₂=60 - 50=10 (Дж)
Будут вопросы обращайтесь в минифорум.
Удачи

давно

CradleA

Мастер-Эксперт
325460
1469

18.02.2011, 12:54

общий

Решение первой задачи
Тут больше всего вызвала сложность перевода единиц в систему СИ
Дано:
V=1м³
T1=0[$186$]C=273 К
T2=1[$186$]C=274 К
ρ₀ = 0,00129 г/ см³=1,29кг/м³
с_p =0,237 кал/(г∙0С)=ссылка для перевода=992,25 Дж/(Кг*К)
λ=cp/cv=1,41
-------------------------------
Q-?

Решение:
Т.к. объем постоянный, то количества тепла Q=c_vm[$916$]T
m=ρ₀*V
c_v=c_p/[$955$]

тодгда получим

Q=(c_p/[$955$])*(ρ₀*V)*(T2-T1)

подставим численныезначения

Q=(992,25 Дж/(Кг*К)/1,41)*1,29кг/м³*1м³*(274-273)[$8776$]910 Дж

Ответ Q[$8776$]910 Дж

Об авторе:
to live is to die

давно

CradleA

Мастер-Эксперт
325460
1469

18.02.2011, 12:58

общий

это ответ

Здравствуйте, gona!
Решение первой задачи
Тут больше всего вызвала сложность перевода единиц в систему СИ
Дано:
V=1м³
T1=0[$186$]C=273 К
T2=1[$186$]C=274 К
ρ₀ = 0,00129 г/ см³=1,29кг/м³
перевод теплоёмкости
с_p =0,237 кал/(г∙0С)=992,25 Дж/(Кг*К)
λ=cp/cv=1,41
-------------------------------
Q-?

Решение:
Т.к. объем постоянный, то количества тепла Q=c_vm[$916$]T

m=ρ₀*V
c_v=c_p/[$955$]

тогда получим:

Q=(c_p/[$955$])*(ρ₀*V)*(T2-T1)

подставим численные значения:

Q=(992,25 Дж/(Кг*К)/1,41)*1,29кг/м³*1м³*(274К-273К)[$8776$]910 Дж

Ответ Q[$8776$]910 Дж

Об авторе:
to live is to die

Форма ответа

Отправка постов/ответов доступна только зарегистрированным и подтвержденным пользователям.

Если Вы уже зарегистрированы на Портале - войдите в систему, если Вы еще не регистрировались - пройдите простую процедуру регистрации.