Идеальный двухатомный газ, находящийся в теплоизоляционном сосуде, быстро сжали. Идеальный двухатомный газ, находящийся в теплоизоляционном сосуде, быстро сжали. При этом была совершена работа 2000 Дж, и газ нагрелся ΔТ. После этого, 40% молекул газа диссоциировали на атомы и затем газ снова быстро сжали. Какая при этом была совершена работа (в Дж), если газ снова нагрели на ΔТ.
Для расчета работы при сжатии газа сначала найдем изменение внутренней энергии газа при его нагревании. Поскольку идеальный двухатомный газ имеет 5 степеней свободы, то изменение внутренней энергии при нагревании на ΔТ выражается формулой ΔU = 5/2nR*ΔТ, где n - количество молекул газа, R - газовая постоянная.
Далее, при диссоциации 40% молекул газа диссоциировали на атомы, т.е. количество молекул уменьшилось до 60% от изначального. Таким образом, работа совершена при сжатии 60% исходного количества молекул газа.
Рассчитаем работу при сжатии W = ΔU = 5/20.6nRΔТ.
Итак, для данного процесса была совершена работа W = 0.6(5/2nRΔТ) Дж.
Для расчета работы при сжатии газа сначала найдем изменение внутренней энергии газа при его нагревании. Поскольку идеальный двухатомный газ имеет 5 степеней свободы, то изменение внутренней энергии при нагревании на ΔТ выражается формулой ΔU = 5/2nR*ΔТ, где n - количество молекул газа, R - газовая постоянная.
Далее, при диссоциации 40% молекул газа диссоциировали на атомы, т.е. количество молекул уменьшилось до 60% от изначального. Таким образом, работа совершена при сжатии 60% исходного количества молекул газа.
Рассчитаем работу при сжатии
W = ΔU = 5/20.6nRΔТ.
Итак, для данного процесса была совершена работа W = 0.6(5/2nRΔТ) Дж.