Физика. Задания на контрольные работы 1 "Физические основы механики" и 2 "Молекулярная физика. Основы термодинамики". - 39 стр.

UptoLike

Рубрика: 

40
,Tm
Ri
TmсU
V
µ
2
==
( 1 )
где
i - число степеней свободы молекул газа (для двухатомных молекул ки-
слорода
i = 5),
T = T
3
- T
1
разность температур газа в конечном (третьем) и
начальном состояниях.
Начальную и конечную температуру газа найдем из уравнения Менде-
леева-Клапейрона
PV = ( m /
µ
) RT,
откуда
T = PV
µ
/ (mR).
Работа расширения газа при постоянном давлении выражается форму-
лой
A
1
= (m /
µ
) R
T.
Работа газа, нагреваемого при постоянном объеме, равна нулю
A
2
= 0.
Следовательно, полная работа, совершаемая газом,
A = A
1
+ A
2
= A
1
.
Согласно первому началу термодинамики теплота
Q
1
, переданная газу,
равна сумме изменения внутренней энергии
U и работы A
Q =
U + A.
Произведем вычисления, учтя, что для кислорода
µ
= 32
.
10
-3
кг/моль
(см. справочные таблицы):
385
3182
10321102
35
1
=
=
K
,
T
K;
1155
3182
10323102
35
2
=
=
K
,
T
K;
2887
3182
10323105
35
3
=
=
K
,
T
K;
3
1
1032
38511552318
=
)(,
A
Дж = 0,4
.
10
6
Дж = 0,4 МДж;
A = A
1
= 0,4 МДж;
3
1032
38528872318
2
5
=
)(,
U
Дж = 3,24
.
10
6
Дж = 3,24 МДж;
Q = (3,24 + 0,4) МДж = 3,64 МДж.
График процесса приведен на рис 1.