Построить на одном чертеже графики зависимостей теплоты, переданной одноатомному, двухатомному, трехатомному газу, от температуры для изохорического и изобарического процесса

22 Янв в 13:52
47 +1
0
Ответы
1

Для построения графиков зависимостей теплоты, переданной одноатомному, двухатомному и трехатомному газам от температуры в изохорическом и изобарическом процессах, давайте сначала вспомним основные формулы.

Изохорический процесс V=constV = constV=const:
В этом процессе теплота QQQ, переданная газу, определяется по формуле:
Q=nCvΔT Q = n C_v \Delta T
Q=nCv ΔT
где:

nnn — количество молей газа,CvC_vCv — удельная теплоемкость при постоянном объеме дляодноатомногогаза(Cv=32R),длядвухатомного—(Cv=52R),длятрехатомного—(Cv≈62R)науровнеклассическойстатистикидля одноатомного газа (C_v = \frac{3}{2} R), для двухатомного — (C_v = \frac{5}{2} R), для трехатомного — (C_v \approx \frac{6}{2} R) на уровне классической статистикидляодноатомногогаза(Cv =23 R),длядвухатомного(Cv =25 R),длятрехатомного(Cv 26 R)науровнеклассическойстатистики,ΔT\Delta TΔT — изменение температуры.

Изобарический процесс P=constP = constP=const:
В изобарическом процессе теплота, переданная газу, выражается как:
Q=nCpΔT Q = n C_p \Delta T
Q=nCp ΔT
где:

CpC_pCp — удельная теплоемкость при постоянном давлении дляодноатомногогаза(Cp=52R),длядвухатомного(Cp=72R),длятрехатомного(Cp≈72R+R=92R)для одноатомного газа (C_p = \frac{5}{2} R), для двухатомного (C_p = \frac{7}{2} R), для трехатомного (C_p \approx \frac{7}{2} R + R = \frac{9}{2} R)дляодноатомногогаза(Cp =25 R),длядвухатомного(Cp =27 R),длятрехатомного(Cp 27 R+R=29 R).Построение графиков

График для изохорического процесса:

Для одноатомного газа: Q1=n⋅32RΔTQ_1 = n \cdot \frac{3}{2} R \Delta TQ1 =n23 RΔTДля двухатомного газа: Q2=n⋅52RΔTQ_2 = n \cdot \frac{5}{2} R \Delta TQ2 =n25 RΔTДля трехатомного газа: Q3=n⋅62RΔTQ_3 = n \cdot \frac{6}{2} R \Delta TQ3 =n26 RΔT

График QQQ будет линейной функцией от ΔT\Delta TΔT с разными угловыми коэффициентами для каждого газа.

График для изобарического процесса:

Для одноатомного газа: Q1=n⋅52RΔTQ_1 = n \cdot \frac{5}{2} R \Delta TQ1 =n25 RΔTДля двухатомного газа: Q2=n⋅72RΔTQ_2 = n \cdot \frac{7}{2} R \Delta TQ2 =n27 RΔTДля трехатомного газа: Q3=n⋅92RΔTQ_3 = n \cdot \frac{9}{2} R \Delta TQ3 =n29 RΔT

Как и в случае изохорического процесса, график будет линейным с различными угловыми коэффициентами.

ИтогиОба графика будут иметь прямые линии, исходящие из начала координат, и для каждого газа будет своя прямая с угловым коэффициентом, пропорциональным теплоемкости.График изобарического процесса будет выше графика изохорического, поскольку CpC_pCp больше, чем CvC_vCv .Увеличение молярной массы и числа атомов в газе соответственно увеличивает угол наклона линий на графиках.

Таким образом, на одном чертеже вы сможете изобразить два набора линейных графиков, что позволит наглядно увидеть различия между одноатомными, двухатомными и трехатомными газами в изохорических и изобарических процессах.

23 Янв в 08:47
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