Решение задач по физике Водород находился при давлении P1 в объеме V1, а при
изменении объема до V2 давление его стало равным P2.
Переход из первого состояния во второе совершался в два
этапа: сначала по изохоре, затем по адиабате. Количество
поглощенного газом тепла равно Q, приращение внутренней
энергии ΔU, работа газа А. Определить приращение энергии
ΔU, если P1=260кПа; V1=0,47м3 ; P2=150кПа; V2=0,24м3 .
Решение должно основываться на системе уравнений, которые
описывают физические явления и процессы, происходящие в
данной задаче с необходимыми пояснениями, и должно быть
записано в общем виде.
Далее необходимо провести проверку размерности полученного выражения
В полученное решение подставить численные значения в СИ
и записать ответ.
напиши дано и полное решение как в тетраде и напиши ответ

16 Июн 2024 в 19:40
41 +1
0
Ответы
1

Дано:
P1 = 260 кПа = 260000 Па
V1 = 0,47 м³
P2 = 150 кПа = 150000 Па
V2 = 0,24 м³
Q - количество поглощенного газом тепла
ΔU - приращение внутренней энергии
А - работа газа

Из уравнения нормального состояния газа можем записать:
P1V1 = nRT1, где n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная.

Из условия изменений объема и давления газа получаем:
P2V2 = nRT2

Так как переход состоялся по изохоре и адиабате, то:
Q = ΔU + A

Подставим уравнения нормального состояния газа в уравнения изменений объема и давления:
P1V1 = nRΤ1
P2V2 = nRΤ2
Отсюда можем выразить отношение температур:
T2 = T1 (P2 V2) / (P1 * V1)

Теперь запишем первое начало термодинамики для первого этапа (изохоры):
Q1 = ΔU1 + A1
Q1 = 0 (т.к. изохора)
ΔU1 = Q1 - A1 = - A1

Далее запишем первое начало термодинамики для второго этапа (адиабаты):
Q2 = ΔU2 + A2
Q2 = ΔU2 - A2

Таким образом, приращение внутренней энергии для всего процесса будет равно:
ΔU = ΔU1 + ΔU2 = -A1 + ΔU2 - A2
ΔU = A2 - A1

Проверим размерность полученного выражения:
ΔU имеет размерность Дж (джоуль), работа A также имеет размерность Дж, следовательно ΔU корректно имеет размерность Дж.

Теперь подставим численные значения:
T1 = (P1 V1) / (nR) = (260000 0,47) / (nR)
T2 = T1 (P2 V2) / (P1 V1) = T1 (150000 0,24) / (260000 0,47)

Ответ: ΔU = A2 - A1.

17 Сен 2024 в 15:59
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