Консультация № 199786
06.12.2020, 13:09
0.00 руб.
0 1 1
Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос:
Найти Два моля идеального газа при температуре T0=300 К изохорически охладили, вследствие чего его давление уменьшилось в 2 раза. Затем газ изобарически расширили так, что в конечном состоянии его температура стала равной первоначальной. Найти количество тепла, поглощенного газом в данном процессе.
Подробно, написать, что значит каждая формула.
Заранее спасибо

Обсуждение

давно
Посетитель
226425
1567
09.12.2020, 01:29
общий
это ответ
Здравствуйте, alina836730!
Не все данные у вас имеются, придется о чем-то догадываться... Но попробуем давайте
Дано:
n=2 моль
T0=300 K
0-1 - изохорное охлаждение
V1=V0
p1=p0/2
1-2 - изобарное расширение
Т2=T0
Найти: Q
Note:
количество тепла, поглощенного газом в данном процессе
- не совсем по русски как-то - в каком из двух процессов? В последнем? Или в обоих вместе? Вероятно, что в последнем? Или в обоих вместе? В первом процессе теплота выделяется и только во втором поглощается - символически на рисунке это показано красными стрелками. Ладно, будем решать и разбираться по ходу. Определим количество теплоты выделяемой в первом процессе и поглощаемой во втором, а затем общее количество теплоты поглощенное или выделившееся в обоих вместе.

Решение:
1. Общее количество теплоты
Q=Q1+Q2 (1)
2. Q1 - количество теплоты поглощенное (или выделенное) газом в изохорном процессе 1-2
Количество теплоты поглощаемое газом в изохорном процессе равно изменению его внутренней энергии:
Q1=[$916$]U1=(i/2)n*R*[$916$]T (2)
- здесь
i - количество степеней свободы молекул газа... поскольку ничего не сказано о газе, кроме того, что он идеальный, будем считать его одноатомным со степенью свободы i=3
R=8,31 Дж/моль*К - универсальная газовая постоянная;
[$916$]T=T1-T0 (3)
3. Согласно закону Шарля для изохорного процесса
T1/T0=p1/p0
[$8658$]
T1=T0/2
4. Подставим полученное значение Т1 в формулу (3), получим
[$916$]T=-(1/2)T0
Подставим значение [$916$]Т в формулу (2), получим
Q1=-(i/4)*n*R*T0 (4)
После подстановки чисел и расчетов получаем
Q[sub]1[/sub]=-3739,5 Дж = -3,7 кДж
Знак "-" показывает, что газ не поглощает, а выделяет теплоту.
Далее...
5. Q2 - количество теплоты, поглощаемое в изобарном процессе,
Q2=[$916$]U2+A (5)
- здесь
изменение внутренней энергии газа
[$916$]U2=(i/2)*n*R*(T2-T1)= (i/4)*n*R*T0 (6)
работа расширения газа
А=n*R*[$916$]T = (1/2)n*R*T0 (7)
6. Подставляем выражения (6) и (7) в формулу (5), получаем
Q2=((i+2)/4)n*R*T0 (8)
В выражение (8) подставляем известные данные, получаем
Количество теплоты, поглощенное в процессе 1-2
Q[sub]2[/sub]=6232,5 Дж = 6,2 кДж - возможно, что это и есть ваш ответ
7. Полное количество теплоты, поглощенное газом в процессе 0-1-2, согласно формуле (1) и полученным в результате вычислений в п.п.4 и 8 значениям теплоты Q1 и Q2
Q=-3739,5+6232,5=2493 Дж = 2,5 кДж - возможно, что это ваш ответ
Удачи
Об авторе:
С уважением
shvetski
Форма ответа