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
21 +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
Название заказа не должно быть пустым
Введите email
Бесплатные доработки
Гарантированные бесплатные доработки
Быстрое выполнение
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы
Проверка работы на плагиат
Интересные статьи из справочника
Поможем написать учебную работу
Название заказа не должно быть пустым
Введите email
Доверьте свою работу экспертам
Разместите заказ
Наша система отправит ваш заказ на оценку 96 424 авторам
Первые отклики появятся уже в течение 10 минут
Прямой эфир