Φυσική

Ασκήσεις θερμοδυναμικής


Εσωτερική Ενέργεια

1. Ποια είναι η εσωτερική ενέργεια των 1,5 γραμμομορίων ενός τέλειου αερίου σε θερμοκρασία 20 ° C; Conisdere R = 8,31 J / mol.K.

Πρώτα πρέπει να μετατρέψετε τη θερμοκρασία της κλίμακας Κελσίου στον Κελβήνο:

Από εκεί εφαρμόστε τα δεδομένα στην εσωτερική εξίσωση ενέργειας:

2. Ποια είναι η εσωτερική ενέργεια των 3m³ ιδανικού αερίου υπό πίεση 0.5atm;

Σε αυτή την περίπτωση θα πρέπει να χρησιμοποιήσουμε την εσωτερική εξίσωση ενέργειας μαζί με την εξίσωση Clapeyron, όπως αυτή:

Εργασία αερίου

1. Όταν 12 γραμμομόρια ενός αερίου τοποθετούνται σε ένα δοχείο εμβόλου που διατηρεί την πίεση ίση με την ατμόσφαιρα, καταλαμβάνοντας αρχικά 2m³. Πατώντας το έμβολο, ο καταλαμβανόμενος όγκος γίνεται 1m³. Λαμβάνοντας υπόψη την ατμοσφαιρική πίεση των 100000N / m², ποια είναι η εργασία που γίνεται κάτω από το αέριο;

Γνωρίζουμε ότι το έργο ενός τέλειου αερίου σε έναν ισοβατικό μετασχηματισμό δίνεται από:

Αντικαθιστώντας τις τιμές στην εξίσωση:

Το αρνητικό σημάδι στην εργασία δείχνει ότι εκτελείται υπό φυσικό αέριο και όχι από αυτό.

2. Ένας μετασχηματισμός δίνεται από το παρακάτω διάγραμμα:

Τι δουλειά κάνει αυτό το αέριο;

Η εργασία που γίνεται από το αέριο είναι ίση με την περιοχή κάτω από την καμπύλη γραφημάτων, δηλαδή την περιοχή του μπλε τραπεζοειδούς.

Όντας η περιοχή τραπέζης που δίνεται από:

Έτσι, αντικαθιστώντας τις αξίες που έχουμε:

Πρώτος Νόμος Θερμοδυναμικής

1. Το διάγραμμα που ακολουθεί απεικονίζει έναν μετασχηματισμό μοριακού μοριακού ιδίου αερίου 100 μl που λαμβάνει από το εξωτερικό μέσο μία ποσότητα θερμότητας 1800000 J. Λαμβάνοντας R = 8,31 J / mol.K.

Προσδιορίστε:

α) το έργο του αερίου ·

β) η διακύμανση της εσωτερικής ενέργειας του αερίου.

γ) η θερμοκρασία του αερίου στην κατάσταση Α.

α) Το έργο του αερίου δίνεται από την περιοχή του τραπέζι κάτω από την καμπύλη γραφημάτων, έτσι:

β) Με τον 1ο νόμο της θερμοδυναμικής έχουμε ότι:

Έτσι, αντικαθιστώντας τις αξίες που έχουμε:

γ) Με την εξίσωση Clapeyron:

Υπενθυμίζοντας:

n = 100 moles

R = 8,31 J / mol. Κ

Και διαβάζοντας το γράφημα:

ρ = 300000 Ν / m2

V = 1m³

Εφαρμόζοντας στον τύπο: