Методические указания для практических занятий по общей и экспериментальной физике. Часть вторая. МКТ и термодинамика. Филимонова Л.В. - 44 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ЕГУ им. Бунина | Елец

Составители: 

Рубрика: 

- 44 -
)/()(
212
2
1
1
21
mmm
с
m
с
c
pp
p
++=
μμ
μμ
,
где молярные теплоемкости изохорного и изобарного процессов вычисля-
ются как
R
i
с
V
2
1
1
=
μ
, R
i
с
p
2
2
1
1
+
=
μ
и
R
i
с
V
2
2
2
=
μ
, R
i
с
p
2
2
2
2
+
=
μ
,
здесь
6
1
=i
– число степеней свободы для СО
2
, т.к. СО
2
– трехатомный газ,
а 5
2
=i – число степеней свободы для N
2
, т.к. N
2
– двухатомный газ.
Вычисления проведите самостоятельно.
Задача №3.9. Нагревается или охлаждается газ, расширяющийся по закону
PV
2
=const. [Охлаждается] (6, с. 172)
Указания по решению. Т.к. по условию газ расширяется, то V
2
>V
1
. Соглас-
но заданному закону расширения запишем
2
1
2
2
2
1
2
22
2
11
V
V
p
p
VpVp =⇒=
,
из уравнений состояния:
1
2
2
1
2
1
222
111
V
V
T
T
p
p
RTVp
RTVp
⋅=⇒
⎭
⎬
⎫
=
=
ν
ν
.
Приравниваем правые части:
1
2
2
1
1
2
2
1
2
1
2
2
V
V
T
T
V
V
T
T
V
V
=⇒⋅=>
1 ⇒ T
1
>T
2
,
следовательно, газ охлаждается. 
                                            - 44 -


                             сμ                сμ
                                  1p                2p
                   cp = (              m1 +              m2 ) /( m1 + m2 ) ,
                                 μ1            μ2
где молярные теплоемкости изохорного и изобарного процессов вычисля-
ются как
                                       i1                      i1 + 2
                         сμ V =           R,       сμ      =          R
                             1         2             1p           2
и
                                       i2            i +2
                         сμ V =           R , сμ p = 2    R,
                             2          2       2      2
здесь i1 = 6 – число степеней свободы для СО2, т.к. СО2 – трехатомный газ,

а i2 = 5 – число степеней свободы для N2, т.к. N2 – двухатомный газ.

     Вычисления проведите самостоятельно.


Задача №3.9. Нагревается или охлаждается газ, расширяющийся по закону
PV 2=const.   [Охлаждается] (6, с. 172)
Указания по решению. Т.к. по условию газ расширяется, то V2>V1. Соглас-
но заданному закону расширения запишем

                                                      p1 V22
                             p1V12     =   p2V22    ⇒   =    ,
                                                      p2 V 2
                                                          1

из уравнений состояния:
                         p1V1 = ν RT1 ⎫   p  T V
                                      ⎬ ⇒ 1 = 1⋅ 2.
                         p2V2 = ν RT2 ⎭  p2 T2 V1

Приравниваем правые части:

                   V22       T1 V2  T   V
                         =     ⋅   ⇒ 1 = 2 >1 ⇒ T1>T2,
                   V12       T2 V1  T2 V1

следовательно, газ охлаждается.

Страницы