Question

Кислород массой 16г при температуре 30 С расширяется при постоянном давлении, увеличивает свой объем в два раза вследствие притока теплоты извне. Найти работу расширения

Answer 1

A' - ?
 ΔU - ?
Q - ?
 m = 6 г = 0,006 кг
T =  303
 К p = const
V₂ = 2
V₁ R = 8,31 Дж/(моль*K
) M(O₂) = 16 * 10^(-3) кг/моль 
 Решение:  

1) для изобарного процесса (p = const) 1-ый закон термодинамики имеет вид: Q = ΔU + A', где A' = pΔV   2) из уравнения Менделеева-Клапейрона:  pV₁ = (m/M)RT₁ 2pV₁ = (m/M)RT₂ разделив одно уравнение на другое, получим: Т₂ = 2T₁ (для вывода Т₂ = 2T₁ так же можно использовать закон Гей-Люссака) вычев из второго уравнения первое, получим: pΔV = (m/M)R(T₂ - T₁) =  (m/M)RT₁ = A'   3) ΔU = (i/2)(m/M)RΔT, где i - число степеней свободы (i=3) ΔU = (3/2)(m/M)R(T₂ - T₁) = (3/2)(m/M)RT₁   4) выполните расчеты самостоятельно: A' = (m/M)RT₁ = ... ΔU = (3/2)(m/M)RT₁ = ... Q = ΔU + A' = (3/2)(m/M)RT₁ + (m/M)RT₁ = (5/2)(m/M)RT₁