Лидеры рейтинга

ID: 226425

Konstantin Shvetski

Мастер-Эксперт

1007

Россия, Северодвинск


ID: 259041

Алексеев Владимир Николаевич

Мастер-Эксперт

646

Россия, пос. Теплоозёрск, ЕАО


ID: 400669

epimkin

Профессионал

366


ID: 401284

Михаил Александров

Академик

353

Россия, Санкт-Петербург


ID: 137394

Megaloman

Мастер-Эксперт

258

Беларусь, Гомель


ID: 400484

solowey

Профессор

96


ID: 401888

puporev

Профессор

53

Россия, Пермский край


8.1.6

02.01.2021

JS: 2.2.2
CSS: 4.2.0
jQuery: 3.5.1


 

Консультации и решение задач по физике.

Администратор раздела: Коцюрбенко Алексей Владимирович (Старший модератор)


Коцюрбенко Алексей Владимирович
Статус: Старший модератор
Рейтинг: 2137
Konstantin Shvetski
Статус: Мастер-Эксперт
Рейтинг: 1007
epimkin
Статус: Профессионал
Рейтинг: 366
 

Перейти к консультации №:
 

Консультация онлайн # 199786
Раздел: • Физика
Автор вопроса: alina836730 (Посетитель)
Дата: 06.12.2020, 13:09
Поступило ответов: 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 smile

Состояние: Консультация закрыта

Ответ # 280463 от Konstantin Shvetski (Мастер-Эксперт)

Здравствуйте, alina836730!
Не все данные у вас имеются, придется о чем-то догадываться... Но попробуем давайте smile
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:

Цитата:
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=ΔU1=(i/2)n*R*ΔT (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;
ΔT=T1-T0 (3)
3. Согласно закону Шарля для изохорного процесса
T1/T0=p1/p0

T1=T0/2
4. Подставим полученное значение Т1 в формулу (3), получим
ΔT=-(1/2)T0
Подставим значение ΔТ в формулу (2), получим
Q1=-(i/4)*n*R*T0 (4)
После подстановки чисел и расчетов получаем
Q1=-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=ΔU2+A (5)
- здесь
изменение внутренней энергии газа
ΔU2=(i/2)*n*R*(T2-T1)= (i/4)*n*R*T0 (6)
работа расширения газа
А=n*R*ΔT = (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
Q2=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
smile


Консультировал: Konstantin Shvetski (Мастер-Эксперт)
Дата отправки: 09.12.2020, 01:29

Рейтинг ответа:

0

[подробно]

Сообщение
модераторам

Отправлять сообщения
модераторам могут
только участники портала.
ВОЙТИ НА ПОРТАЛ »
регистрация »

Возможность оставлять сообщения в мини-форумах консультаций доступна только после входа в систему.
Воспользуйтесь кнопкой входа вверху страницы, если Вы зарегистрированы или пройдите простую процедуру регистрации на Портале.