Задача по термодинамике Определить изменение внутренней энергии газа, работу, совершенную газом и количество теплоты, сообщенное газу в указанных процессах. Построить график процессов в координатах рV
водород
адиабатическое расширение - изохорное охлаждение
P1= 7 кП
V1=1
V2= 1,5V
Т3= 1/2Т2

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения задачи воспользуемся первым законом термодинамики:

ΔU = Q - W

Где ΔU - изменение внутренней энергии газа, Q - количество теплоты, переданное газу, W - работа, совершенная газом.

Для начала найдем начальное состояние газа (1) и конечное состояние (2) после проведения обоих процессов.

Начальное состояние газа (1)
P1 = 7 кП
V1 = 1
T1 = ?

Используем уравнение состояния идеального газа: PV = nRT

n = m/M, где m - масса газа (для водорода), M - молярная масса водорода

Подставим значения и найдем T1.

Состояние после адиабатического расширения
V2 = 1,5V1 = 1,5
P2 = ?

Используем закон адиабатического процесса: P1V1^γ = P2V2^γ, где γ - показатель адиабаты

Подставим значения и найдем P2.

Состояние после изохорного охлаждения
V3 = V2 = 1,5
Т3 = 1/2Т2 = ?

Так как процесс изохорный, то V3 = V2, и из формулы состояния газа найдем Т3.

Теперь найдем изменение внутренней энергии газа, работу, совершенную газом и количество теплоты, сообщенное газу в каждом процессе, используя уравнение ΔU = Q - W.

Наконец, построим график процессов в координатах PV.