Частные вопросы курса физики. Александров В.Н - 105 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МПГУ | Москва

Составители: 

Рубрика: 

104
Так как из условия задачи имеем, что
2
1
2
V
V
, то из (3) получаем: Т
2
=2Т
1
.
Запишем уравнения Клапейрона-Менделеева для первого и второго
состояния газа:
11
m
PV RT
, (4)
22
m
PV RT
. (5)
Вычитая из (5) (4) и используя соотношение между Т
1
и Т
2
, получим:
2 1 2 1 1
mm
P(V V ) R(T T ) RT

. (6)
Подставляя (6) в (2), окончательно запишем:
1
8,1кДж
m
A RT

.
Изменение внутренней энергии газа ∆U равно:
21 v
m
U U U C T

, (7)
где C
V
– молярная теплоемкость газа при постоянном объеме,
∆Т = Т
2
– Т
1
= 2Т
1
– Т
1
= Т
1
.
Считая водород при заданных условиях идеальным двухатомным газом,
найдем C
v
:
5
2
V
CR
. (8)
Тогда, подставив (8) в (7), получим:
.
Воспользуемся законом сохранения энергии для тепловых процессов –
первым началом термодинамики:
Q = ∆U + A. (9)
Вычислим Q:
Q = ∆U + A ≈ 28 кДж. 
                                                 V2
      Так как из условия задачи имеем, что           2 , то из (3) получаем: Т2=2Т1.
                                                 V1
    Запишем уравнения Клапейрона-Менделеева для первого и второго
состояния газа:
                                                m
                                        PV1        RT1 ,                      (4)
                                                
                                                m
                                        PV2        RT2 .                      (5)
                                                
      Вычитая из (5) (4) и используя соотношение между Т1 и Т2, получим:
                                        m                    m
                        P(V2  V1 )        R( T2  T1 )        RT1 .         (6)
                                                            
      Подставляя (6) в (2), окончательно запишем:
                                   m
                              A        RT1  8,1кДж .
                                   
      Изменение внутренней энергии газа ∆U равно:
                                                     m
                              U  U 2  U 1             Cv T ,              (7)
                                                      
где CV – молярная теплоемкость газа при постоянном объеме,
                              ∆Т = Т2 – Т1 = 2Т1 – Т1 = Т1 .
    Считая водород при заданных условиях идеальным двухатомным газом,
найдем Cv:
                                               5
                                        CV      R.                            (8)
                                               2
Тогда, подставив (8) в (7), получим:
                                        m 5
                              U         RT1  20,2кДж .
                                         2
    Воспользуемся законом сохранения энергии для тепловых процессов –
первым началом термодинамики:
                                        Q = ∆U + A.                            (9)
Вычислим Q:
                              Q = ∆U + A ≈ 28 кДж.



104

Страницы