ПОМОГИТЕ С ЗАДАЧЕЙ !!!))))))) Во сколько раз увеличится объем 0,4 моля водорода при изотермическом расширении, если при этом газ получит количество тепла, равное 800 Дж ? Температура водорода равна 300 К.
ПОМОГИТЕ С ЗАДАЧЕЙ !!!))))))) Во сколько раз увеличится объем 0,4 моля водорода при изотермическом расширении, если при этом газ получит количество тепла, равное 800 Дж ? Температура водорода равна 300 К.
Ответ(ы) на вопрос:
Дано:
v = 0,4 моль
T = const
Q = 800 Дж
T₀ = 300 K
Найти:
[latex] \frac{V_2}{V_1} = \ ?[/latex]
Решение:
Т.к. процесс термодинамический, то выполняется условие:
[latex]Q=A=800[/latex] Дж
это означает что, всё переданное кол-во теплоты идёт на совершение механической работы.
В задании не указано исходное значение давления и конечное значение. Задача с двумя неизвестными не решается! Ищем другой способ решения.
Кроме школьной известной вам формулы
[latex]A =p\cdot зV[/latex]
Если говорить грамотным языком и бла бла, то по законам дифференциального уравнения работу в термодинамике можно записать как: (общий вид)
[latex]dA= \int\limits^2_1 {X_i} \, dx_i[/latex]
Иксы в данном случае будут p и V, 1-2 соответственно переходные режимы т.е. V₁ - первоначальный объём и V₂ - установившийся.
Получаем: [latex] A=\int\limits^{V_2}_{V_1} {p(V)} \, dV[/latex]
Дальше математика:
Запишем закон Менделеева-Клапейрона:
[latex]pV=\nu\cdot R\cdot T [/latex]
Откуда
[latex]p= \frac{\nu\cdot R\cdot T}{V}[/latex]
Далее интегрируем: p (V)
[latex]A=\int\limits^{V_2}_{V_1} {p(V)} \, dV= \int\limits^{V_2}_{V_1} { \frac{\nu\cdot R\cdot T}{V} } \, dV=\nu\cdot R\cdot T\int\limits^{V_2}_{V_1} { \frac{dV}{V} }=\nu\cdot R\cdot T\cdot ln \frac{V_2}{V_1} [/latex]
т.к. A = Q находим V₂/V₁
[latex]\frac{V_2}{V_1}=e^{( \frac{Q}{\nu\cdot R\cdot T} )}=e^{( \frac{800}{0,4\cdot 8,31 \cdot 300})}\approx 2,72^{0,802}\approx 2,231[/latex]
Не нашли ответ?
Похожие вопросы