Здравствуйте, gg777.
Данные определим из вашего рисунка
Дано:
(О
2)
[$957$]=30 моль
с=917 Дж/(кг*К)
p
1=1,6*10
5Па
V
1=25 м
3р
2=р
3=2,0*10
5Па
V
2=20 м
3V
3=15 м
3Всё
1. p
A=p
3=2,0*10
5Па
V
A=V
3=15 м
3p
B=p
1=1,6*10
5Па
V
B=V
1=25 м
3Далее
Температуру найдем из уравнения Менделеева-Клапейрона:
pV=[$957$]RT (1) - здесь R=8,31 Дж/моль*К - универсальная газовая постоянная.
Отсюда
Т=pV/([$957$]R)
Т
А=Т
3=p
3V
3/([$957$]R) = 2*10
5*15/(30*8,31)=12000 К (
многовато как-то, ну ладно)
Т
В=Т
1=p
1V
1/([$957$]R) = 1,6*10
5*25/(30*8,31)=16000 К
2.
2.1. Процесс 1-2: p[$8593$], V[$8595$] - похоже на изотермическое сжатие. Проверим - для изотермического процесса выполняется условие: pV=const
p
1V
1=16*25*10
4=4*10
6 Па*м
3p
2V
2=20*20*10
4=4*10
6 Па*м
3т.е.
p
1V
1=p
2V
2=const [$8658$]
процесс изотермический (сжатие)2.2. Процесс 2-3: р-const; V[$8595$] [$8658$] T[$8595$] (согласно закону Гей-Люссака) -
процесс изобарный (сжатие или охлаждение - в данной ситуации это одно и то же).
2.а; 2.б. Эти же процессы в координатных системах p(T) и V(T) будут выглядеть следующим образом (см.рис.)
Здесь мы сразу же постарались построить графики с соблюдением масштаба осей. Однако, первый график, для более "изящного" представления сдвинули от начала координат в положительном направлении по обеим осям.3. Процесс 2-3 - изобарное охлаждение/сжатие. Охлаждение - следовательно газ отдает теплоту.
Поскольку нам дана величина с - удельная теплоемкость, значит используем формулу
Q=cm(T
3-T
2)
Массу кислорода посчитаем как
m=[$957$]*M - здесь M=32*10
-3 кг/моль - молярная масса кислорода.
[$8658$]
Q=917*30*32*10
-3*(12-16)*10
3 [$8776$] -3,5*10
6 Дж = -3,5 МДж - знак "-" показывает, что газ теряет теплоту.
4. Работа газа в изобарном процессе 2-3
А'=p*(V
3-V
2)
[$8658$]
A'=2*10
5*(15-20) = -10
6 Дж = -1 МДж - работа отрицательная - газ сжимается.
5. Изменение внутренней энергии, согласно Первому началу термодинамики, может происходить как за счет совершения работы, так и при теплопередаче, т.е.,
[$916$]U=Q+A - здесь А - работа внешних сил над газом, при этом A=-A'
[$8658$]
- для изобарного процесса 2-3
[$916$]U=Q-A' = -3,5 МДж -(-1,0 МДж) = -2,5 МДж - знак "-" показывает, что внутренняя энергия газа уменьшается;
- для изотермического процесса 1-2
[$916$]U=0, поскольку при изотермическом процессе, т.е., при постоянной температуре, внутренняя энергия не изменяется (внутренняя энергия газа изменяется вместе с температурой ([$916$]U=(i/2)[$957$]R[$916$]T))
***
Ну, вот вроде и всё, чем я могу вам помочь... единственное, с последним пунктом 5(в) не смогу, потому что не знаю, каким образом происходит переход системы от состояния 3 к состоянию 1 - определенно можно сказать, что работа газа в этом случае будет положительна, т.к. газ увеличивается в объеме, а про остальное... не хочу гадать.*****
Удачи
Об авторе:
С уважением
shvetski