Question

Водород массой 20 г при температуре 300 К расширился адиабатно, увеличив объем втрое. После этого при изотермическом сжатии объем газа уменьшился вдвое. Определить полную работу, выполненную газом и конечную температуру газа.

Answer 1

Температуры и объемы газа, совершающего адиабатный процесс,
связаны между соотношением

Т2/Т1 = 1/n1^y-1

n1= V2/V1

где y – отношение значений теплоемкости газа при постоянном давлении и по-
стоянном объеме; 

Отсюда получаем следующее выражение для конеч-
ной температуры: 

T2=T1/n1^y-1 

Работа А1 газа при адиабатном расширении может быть определена по
формуле 

A1=m*i/2M*R(T1-T2)

 Работа А2 газа при изотермическом процессе может быть выражена в виде

 A2=m/M*R*T2*ln(1/n2)

n2= V2/V3

Произведем вычисления с учетом, что для водорода как двухатомного газа
y=1,4, i=2 и М=2·10-3 кг/моль: 

 T2=300/2^0.4=~227.357 K

 A1=9,099 КДж

А2= ~ -18.086 КДж

Занк минус говорит о том, что сжатие было внешними силами.

Еле решил =)