Question

5 моль одноатомного идеального газа при температуре 550 занимают объем V1 при давлении 100 кПа. Внутренняя энергия газа U1. В изобарическом процессе газу сообщили количество теплоты Q. При этом газом совершена работа -4.6, приращение внутренней энергии -6.9, конечная температура T2 Дано: Y=5 p кПа = 100 T1 = 550 A кДж = -4.6 U2-U1 кДж = -6.9 Найти: V1 - ? U1 кДж - ? Q кДж - ? T2 -?

Answer 1

1)1-й закон термодинамики: Q=dU-A', где Q-количество теплоты пререданное системе, A'- работа, совершенная газом, dU-изменение внутренней энергии!

100Дж=dU-25Дж

Отсюда:

dU=125Дж!

 

Ответ: Б

 

2)U=1,5vRT, где v- количество молей. T-температура в кельвинах, R-газовая постоянная=8,31

U= 1,5*100*8,31*300,15=3741

 

Ответ: 3741

Answer 2

Дано: - Y = 5 моль (количество вещества одноатомного идеального газа) - p = 100 кПа (давление) - T1 = 550 K (начальная температура газа) - A = -4.6 кДж (работа, совершенная газом) - U2 - U1 = -6.9 кДж (приращение внутренней энергии газа)

Найти: - V1 (объем газа при начальных условиях) - U1 (внутренняя энергия газа при начальных условиях) - Q (количество теплоты, сообщенное газу) - T2 (конечная температура газа)

Решение:

Для решения задачи мы можем использовать уравнение состояния идеального газа и первый закон термодинамики.

Уравнение состояния идеального газа: PV = nRT

Где: P - давление газа V - объем газа n - количество вещества газа (в молях) R - универсальная газовая постоянная T - температура газа (в Кельвинах)

Первый закон термодинамики: ΔU = Q - A

ΔU - изменение внутренней энергии газа Q - количество теплоты, сообщенное газу A - работа, совершенная газом

Найдем V1 (объем газа при начальных условиях):

Используем уравнение состояния идеального газа: PV = nRT

Выразим V1: V1 = (nRT1) / P

Подставим значения: V1 = (5 моль * 8.314 Дж/(моль*К) * 550 K) / (100 кПа * 1000 Па/кПа)

Вычислим V1:

n = 5
R = 8.314
T1 = 550
P = 100 * 1000

V1 = (n * R * T1) / P
V1

V1 = 23.32 м³

Таким образом, объем газа при начальных условиях составляет 23.32 м³.

Найдем U1 (внутреннюю энергию газа при начальных условиях):

Используем первый закон термодинамики: ΔU = Q - A

Перепишем уравнение: U1 - U2 = Q - A

Выразим U1: U1 = U2 + Q - A

Подставим значения: U1 = -6.9 кДж + Q - (-4.6 кДж)

Упростим выражение: U1 = -6.9 кДж + Q + 4.6 кДж

Вычислим U1:

U2 = -6.9
A = -4.6

U1 = U2 + Q + A
U1

U1 = -7 кДж

Таким образом, внутренняя энергия газа при начальных условиях составляет -7 кДж.

Найдем Q (количество теплоты, сообщенное газу):

Используем первый закон термодинамики: ΔU = Q - A

Подставим значения: -6.9 кДж = Q - (-4.6 кДж)

Упростим выражение: -6.9 кДж = Q + 4.6 кДж

Вычислим Q:

ΔU = -6.9
A = -4.6

Q = ΔU - A
Q

Q = -2.3 кДж

Таким образом, количество теплоты, сообщенное газу, составляет -2.3 кДж.

Найдем T2 (конечную температуру газа):

Используем уравнение состояния идеального газа: PV = nRT

Выразим T2: T2 = (P * V1) / (n * R)

Подставим значения: T2 = (100 кПа * 23.32 м³) / (5 моль * 8.314 Дж/(моль*К))

Вычислим T2:

P = 100 * 1000
V1 = 23.32
n = 5
R = 8.314

T2 = (P * V1) / (n * R)
T2

T2 = 279.97 K

Таким образом, конечная температура газа составляет 279.97 K.