Главная Вход в систему Регистрация
Задать вопрос Консультации Пользователи Форум
О системе Помощь
Задать вопрос экспертам
Консультация № 196485
27.09.2019, 19:06
0.00 руб.
0 1 1
Образование
Здравствуйте! Прошу помощи в следующем вопросе:
Определить внутреннюю энергию 2 моль азота при критической температуре 126 К и объёме 1 л. Для азота поправка а = 0,135 Н*м4/моль2.

Обсуждение

давно
Гордиенко Андрей Владимирович
Мастер-Эксперт
17387
18345
30.09.2019, 00:40
общий
это ответ
Здравствуйте, dar777!

Дано: газ -- азот N2; [$957$]=2 моль -- количество вещества газа; T=Tкр=126 К -- критическая температура газа; V=1 л=1*10-3 м3 -- объём газа; a=0,135 Н*м4/моль2 -- поправка для газа, входящая в уравнение Ван-дер-Ваальса.
Определить: U -- внутреннюю энергию данного количества газа при данной температуре.

Решение

Внутренняя энергия Um 1 моль реального газа составляет
Um=CVT-a/Vm,

где CV -- молярная теплоёмкость газа при постоянном объёме; Vm -- молярный объём газа [1, с. 105 -- 106]. Для [$957$] моль газа внутренняя энергия, по-моему, равна
U=[$957$]Um=[$957$](CVT-a/(V/[$957$]))=[$957$](CVT-[$957$]a/V).


Согласно [1, с. 95],
CV=iR/2,

где i -- количество степеней свободы молекулы газа; R -- молярная газовая постоянная [1, с. 94].

Азот -- двухатомный газ, поэтому количество степеней свободы его молекулы i=5 [2, с. 131]; R=8,31 Дж/(моль*К) [1, с. 373].

В итоге при исходных данных Вашей задачи получим, что искомая внутренняя энергия газа составляет
U=[$957$](iRT/2-[$957$]a/V)=2*(5*8,31*126/2-2*0,135/(2*10-3))[$8776$]4,97*103 (Дж).


Ответ: U=4,97*103 Дж.

Литература
1. Трофимова Т. И. Сборник задач по курсу физики для втузов. -- М.: ООО "Издательский дом "ОНИКС 21 век"", 2003. -- 384 с.
2. Аксенович Л. А., Ракина Н. Н., Фарино К. С. Физика в средней школе. -- Минск: Адукацыя i выхаванне, 2004. -- 720 с.
5
Это самое лучшее решение!
Об авторе:
Facta loquuntur.
Форма ответа