Question

Воздух массой 5,8 кг изобарно нагревают. найдите работу газа и мину его внутренней энергии, если ему было передано 2,9 МДж теплоты.

Answer 1

Дано:

m= 5,8 кг

Q= 2,9 МДж =2,9*10^6 Дж

R= 8,31 Дж/[моль*К]

Воздух  

двухатомный газ i =5

M= 0,029 кг/моль

Найти:

A; ∆U

Решение:

Q = A +∆U

A = p∆V = m/M *R∆T

∆U = i/2 *m/M *R∆T = i/2 *A

Q = A + i/2 *A = (i+2)/2 *A

A = 2Q/(i+2) = 2* 2,9/(5+2) = 0,83 МДж

∆U = Q – A = 2,9 – 0,83 = 2,07 МДж

Ответ: A = 0,83 МДж; ∆U= 2,07 МДж

Answer 2

Для решения этой задачи, нам понадобятся некоторые термодинамические соотношения. Для изобарного процесса (при постоянном давлении), работа газа и изменение его внутренней энергии связаны с полученным количеством теплоты следующим образом:

1. Работа газа (работа совершенная газом): $W = P \cdot \Delta V$

2. Изменение внутренней энергии газа: $\Delta U = Q - W$

где: $W$ - работа газа, $P$ - давление газа, $\Delta V$ - изменение объема газа, $\Delta U$ - изменение внутренней энергии газа, $Q$ - количество теплоты, переданное газу.

Так как процесс изобарный, то давление газа остается постоянным, и у нас нет информации об изменении объема. Поэтому можно предположить, что объем газа не изменился ($\Delta V = 0$), и следовательно, работа газа равна нулю.

Теперь можем вычислить изменение внутренней энергии газа: $\Delta U = Q - W = 2.9 \, \text{МДж} - 0 = 2.9 \, \text{МДж}$

Таким образом, изменение внутренней энергии газа составляет 2.9 МДж.