В цилиндре под поршнем находится 0,5 кг аргона. какую работу совершает газ при адиабатном расширении если его температура понижается на 80. молярная масса аргона 0,04 кг моль

3 Авг 2021 в 19:43
88 +1
0
Ответы
1

Для решения задачи используем первый закон термодинамики для адиабатного процесса:

(W = \frac{C_v \cdot n \cdot \Delta T}{1 - \gamma}),

где (W) - работа газа при расширении,
(C_v) - удельная теплоемкость при постоянном объеме,
(n) - количество вещества газа,
(\Delta T) - изменение температуры,
(\gamma = \frac{C_p}{C_v}) - показатель адиабаты.

Поскольку газ аргон, то используем молярную массу 0,04 кг/моль для определения количества вещества (n):

(n = \frac{m}{M} = \frac{0,5}{0,04} = 12,5) моль.

Также известно, что для моноатомных газов (C_v = \frac{R}{\gamma - 1}) и (\gamma = 1 + \frac{2}{f}), где (f = 3) - число степеней свободы.

Таким образом, (C_v = \frac{R}{\frac{2}{3}} = \frac{3R}{2}).

Теперь можем рассчитать работу газа:

(W = \frac{\frac{3R}{2} \cdot 12,5 \cdot (-80)}{1 - \frac{5}{3}} = \frac{45R \cdot (-1000)}{3} = -15000R).

Наконец, учитывая, что универсальная газовая постоянная (R = 8,31) Дж/(моль·К), найдем работу газа:

(W = -15000 \cdot 8,31 = -124650) Дж.

Таким образом, работа газа при адиабатном расширении составляет -124650 Дж.

17 Апр 2024 в 13:44
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир