Консультация № 183289
23.05.2011, 11:34
43.78 руб.
24.05.2011, 00:40
0 7 2
Здравствуйте! Прошу помощи в следующем вопросе:

1) Один моль кислорода изотермически расширили при температуре 270С от объема 1м3 до объема 5м3. Найти полученную газом теплоту , приращение внутренней энергии и работу газа. Для кислорода a=1.37 л2 атм /мол2 , b=0.032 л/моль.

2) Радиус мыльного пузыря 6 мм , коэффициент поверхностного натяжения 0.04 Н/м. Вычислить работу, которую нужно затратить , чтобы изотермически выдуть этот пузырь.

3) картина: Doc1.doc (23.0 кб)

Найти к.п.д. цикла , состоящего из двух изохор, изотерм, адиабаты.

Обсуждение

давно
Мастер-Эксперт
17387
18345
24.05.2011, 01:02
общий
это ответ
Здравствуйте, Луна!

Рассмотрим вторую задачу.

Дано: R = 6 мм = 6 [$149$] 10-3 м, [$945$] = 0,04 Н/м = 4 [$149$] 10-2 Н/м.
Определить: A.

Решение.

Работа A, которую нужно совершить, чтобы увеличить поверхность плёнки, находится по формуле

где S = 8пR2 - общая площадь двух сферических поверхностей мыльного пузыря, S0 - общая площадь двух поверхностей плоской плёнки, затягивающей отверстие трубки до выдувания пузыря.

Пренебрегая величиной S0 по сравнению с S (т. е. полагая S0 = 0 м2), получим
(Дж) = 36 мкДж.

Ответ: 36 мкДж.

С уважением.
Об авторе:
Facta loquuntur.
давно
Академик
324866
619
24.05.2011, 06:15
общий
Адресаты:
Здравствуйте, Андрей Владимирович.
По условию задачи пузырь выдувают изотермически. Скажите не нужно ли в конечном итоге учесть работу по компрессии воздуха внутри мыльного пузыря? Искомая работа будет равна сумме работ. Или я не прав?
С уважением.
давно
Мастер-Эксперт
17387
18345
24.05.2011, 07:46
общий
24.05.2011, 08:47
Адресаты:
Здравствуйте!

Я не понимаю Ваш вопрос. Компрессии здесь никакой нет, по-моему...

С уважением.
Об авторе:
Facta loquuntur.
давно
Академик
324866
619
24.05.2011, 08:28
общий
Адресаты:
Т.е. работа газа при изотермическом процессе на конечный результат в данной задаче никак не сказывается?
давно
Мастер-Эксперт
17387
18345
24.05.2011, 08:43
общий
Адресаты:
Влияет. Посмотрите, как выводится использованная мной формула.
Об авторе:
Facta loquuntur.
давно
Академик
324866
619
24.05.2011, 08:59
общий
Адресаты:
Спасибо. Посмотрю.
давно
Модератор
156417
2175
24.05.2011, 13:56
общий
это ответ
Здравствуйте, Луна!
1. Используем уравнение Ван-дер-Ваальса:
p=RnT/(V-bn)-an2/V2
Сначала приведём всё к единой ситеме. Обычно в уравнение Ван-дер-Ваальса данные подставляют в атмосферах и литрах, но для рассчёта работы и энергии эти величины не слишком удобны. Поэтому переведём в СИ.
b=3,2[$183$]10-5 м3/моль
а=0,139 м6[$183$]Па/моль2
Работа рассчитывается следующим образом
A=V[size=1]1[/size]V[size=1]2[/size][$8747$]pdV=V[size=1]1[/size]V[size=1]2[/size][$8747$](RnT/(V-bn)-an2/V2)dV=
=V[size=1]1[/size]V[size=1]2[/size][$8747$](RnT/(V-bn))d(V-bn)-V[size=1]1[/size]V[size=1]2[/size][$8747$](an2/V2)dV=RnT[$183$]ln((V2-bn)/(V1-bn))+an2(1/V2-1/V1)=
=8,314Дж/(моль[$183$]К)[$183$]1моль[$183$]300К[$183$]ln((5м[sup]3[/sup]-3,2[$183$]10-5л/моль[$183$]1моль)/(1м[sup]3[/sup]-3,2[$183$]10-5л/моль[$183$]1моль))+0,139м[sup]6[/sup][$183$]Па/моль[sup]2[/sup][$183$](1моль)2[$183$](1/5м[sup]3[/sup]-1/1м[sup]3[/sup])=4014 Дж[$8776$]4,01 кДж
Изменение внутренней энергии в изотермическом процессе для идеального газа равна нулю. Но в случае реального газа имеет место энергия межмолекулчрного взаимодействия. Именно это взаимодействие описывает член уравнения -an2/V2
dU/dV=an2/V2
dU=an2dV/V2
[$916$]U=V[size=1]1[/size]V[size=1]2[/size][$8747$]an2dV/V2=an2(1/V1-/V2)=
=0,139м[sup]6[/sup][$183$]Па/моль[sup]2[/sup][$183$](1моль)2[$183$](1/1м[sup]3[/sup]-1/5м[sup]3[/sup])=0.11 Дж
Q=A+[$916$]U=4,01 кДж
5
Форма ответа