давно
Мастер-Эксперт
17387
18345
14.01.2012, 18:23
общий
это ответ
Здравствуйте, Николай Алексеевич!
Представляется, что задачу можно решить следующим образом.
Запишем в сокращённой форме заданные и подлежащие вычислению параметры, используя общепринятые обозначения.
Дано: i = 5, [$956$] = 3,2 [$183$] 10-2 кг/моль, m = 2 кг, [$916$]T = 5 К, Q = 9160 Дж.
Определить: Cpm, A, [$916$]U.
Решение.
Полагаем, что кислород подчиняется законам идеального газа, а процесс нагревания происходит при постоянном давлении (по всей видимости, в условии задачи подчёркнуто, что поршень тяжёлый, потому что в этом случае инерционность поршня достаточно велика для того, чтобы можно было считать процесс квазистатическим, т. е. происходящим весьма медленно).
Тогда выполняется соотношение
A = p[$916$]V = (m/[$956$])R[$916$]T = (2/(32 [$183$] 10-3)) [$183$] 8,314 [$183$] 5 [$8776$] 2598 (Дж) - работа расширения.
Находим увеличение внутренней энергии:
[$916$]U = Q - A = 9160 - 2598 = 6562 (Дж).
Находим теплоёмкость заданной массы кислорода при постоянном давлении:
Cpm = Q/[$916$]T = 9160/5 = 1832 (Дж/К),
или, исходя из молекулярно-кинетической теории газов,
Cpm = ((i + 2)/2)(m/[$956$])R = (7/2) [$183$] (2/(32 [$183$] 10-3)) [$183$] 8,314 [$8776$] 1819 (Дж/К).
Ответ: 1) 1832 Дж/К; 2) 2598 Дж; 3) 6562 Дж.
Не исключено, что ошибаюсь (хотя правила портала не позволяют ошибаться в случае ответа на вопрос, но всё же...). Забавляет разница в значениях определённой двумя разными способами теплоёмкости.
С уважением.
Об авторе:
Facta loquuntur.