Как определить работу, совершенную газом за цикл?
Как определить работу, совершенную газом за цикл?Азот массой 500 г, находившийся под давлением 1 Мпа при температуре 127 °С, подвергли изотермическому расширению, в результате которого давление газа уменьшилось в 3 раза. После этого газ подвергли адиабатному сжатию до начального давления, а затем он был изобарно сжат до начального объема. Как определить работу, совершенную газом за цикл?
Гарантирую 10 баллов за любую помощь
Гарантирую 10 баллов за любую помощь
Ответ(ы) на вопрос:
Задача сложная. M - молярная масса азота m - масса газа p - давление на изобаре T - температура на изотерме Азот - двухатомный газ, число степеней свободы - 5. По определению работа газа за цикл - это площадь внутри петли в pv-координатах. Из рисунка видно, что площадь внутри петли - это работа на адиабате (A2) + работа на изобаре (А3) - работа на изотерме (А1). А = А2 + А3 - А1 (все работы считать по модулю) Работу на изотерме (T = const) можно посчитать только интегрируя: p(V) = mRT/(MV) A1 = ∫p*dV = ∫mRT/(MV)*dV = mRT/M * ∫dV/V = mRT(ln(V2) - ln(V1))/M = mRT*ln(V2/V1)/M p3 = p1 = p p/3*V2 = mRT/M; V2 = 3mRT/(Mp) p*V1 = mRT/M; V1 = mRT/(Mp) Далее, подставив V1 и V2 в формулу для A1 найдете работу на изотерме. A2 = |ΔU| = 5/2*mRΔT/M = 5/2 Δ(pV) = 5/2 * (p3*V3 - p2*V2) V3 ищется из уравнения адиабаты: pV^k = const, где k = Сp/Cv = (7/2)/(5/2) = 7/5 p/3*V2^(7/5) = p*V3^(7/5) V3 = V2 * 3^(-7/5) V2 известно, подставляете в формулу, получаете A2. A3 = pΔV (площадь под графиком) A3 = p(V3 - V1) V3 и V1 уже известны. Удачи!
Не нашли ответ?
Похожие вопросы