Механика и молекулярная физика. Ковалева Г.Е - 124 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СтГАУ | Ставрополь

Составители: 

Рубрика: 

124
Дано:
m = 2 кг
М = 0,03 кг/моль
р
1
= 0,2 МПа
V
1
= 1 м
3
V
2
= 3 м
3
р
3
= 0,5 МПа
U ? A ? Q ?
Решение: Изменение внут-
ренней энергии на участках
1-2 и 2-3 равно:
1 2 2 3
U U U
; (1)
i m
U R T T
2 M
. (2)
Используя уравнение
Менделеева-Клапейрона,
перейдем к уравнению:
1 1 1
2 1 1 2 1
1 2 2
m
p V RT
m
M
R T T p V V
Mm
p V RT
M
. (3)
Подставим формулу (3) в формулу (2):
1 2 1 2 1
i
U p V V
2
. (4)
2 3 3 2
i m
U R T T
2 M
.Рассуждая аналогично, считая, что V
3
= V
2
, получим:
3 2 2 3 2
m
R T T V p p
M
, но р
2
= р, следовательно,
2 3 2 3 1
i
U V p p
2
. (5)
Подставим формулы (4) и (5) в (1):
1 2 1 2 3 1
i
U p V V V p p
2
. (6)
Работа на участке 2-3 равна 0, т.к. V
2
= V
3
, следовательно:
1 2 1
A p V V
. (7)
Количество теплоты за весь процесс - складывается из изменения
внутренней энергии (6) и совершенной работы (7). Вычислим:
5 5 5
5
U 2 10 3 1 3 5 2 10 32,5 10
Дж
2
.
5 5
A 1 10 3 1 2 10
Дж
.
5 5 5
Q 32,5 10 2 10 34,5 10
Дж 3,45МДж
.
Ответ:
U
5
32,5 10
Дж
;
A
5
2 10
Дж
;
Q
3,45
МДж
.
Задача № 4. Азот массой 1 кг занимает при температуре 300 К объем 0,5 м
3
.
В результате адиабатического сжатия давление газа увеличилось в 3 раза.
Определить 1) конечный объем газа; 2) его конечную температуру;
3) изменение внутренней энергии газа.
0,1
0,5
0,4
0,3
0,2
р
1
2
3
V
1
2
3

Страницы