Физика

Гелий, находящийся в состоянии 1 при давлении p1=150 кПа, температуре Т1=500 К и объеме V1=12,5 л, был изотермически

Гелий, находящийся в состоянии 1 при давлении p1=150 кПа, температуре Т1=500 К и объеме V1=12,5 л, был изотермически переведен в состояние 2 с объемом 6,5 л. Затем его температура была адиабатически уменьшена на 100 К. Необходимо определить термодинамические параметры каждого состояния и найти: 1) работу, совершенную газом; 2) изменение внутренней энергии; 3) количество подведенной к газу теплоты.
Верные ответы (1):
  • Щелкунчик
    Щелкунчик
    33
    Показать ответ
    Термодинамика:

    Разъяснение:
    Для решения данной задачи, мы будем использовать основные законы термодинамики и уравнение состояния идеального газа.

    1) Для определения термодинамических параметров каждого состояния у нас есть следующие данные:
    - Состояние 1: p1=150 кПа, T1=500 К, V1=12.5 л
    - Состояние 2: V2=6.5 л (изотермический процесс)

    2) Для определения работы, совершенной газом, мы можем использовать формулу работы для изотермического процесса при постоянном давлении:
    W = p1 * (V1 - V2) * ln(V1/V2)

    3) Изменение внутренней энергии может быть определено с помощью первого закона термодинамики:
    ΔU = Q - W
    где Q - количество подведенной к газу теплоты, а W - работа, совершенная газом.

    4) Для определения количества подведенной теплоты, учитываем, что при адиабатическом процессе не происходит обмена теплом между газом и окружающей средой. То есть Q = 0.

    Адиабатическое изменение температуры можно представить с помощью формулы:
    T2 = T1 - ΔT

    Пример:
    Состояние 1: p1=150 кПа, T1=500 К, V1=12.5 л
    Состояние 2: V2=6.5 л

    1) Работа, совершенная газом:
    W = 150 * (12.5 - 6.5) * ln(12.5/6.5)

    2) Изменение внутренней энергии:
    ΔU = 0 - W

    3) Количество подведенной к газу теплоты:
    Q = 0

    Совет:
    Для понимания термодинамических процессов и решения подобных задач, рекомендуется ознакомиться с основными законами термодинамики, уравнением состояния идеального газа и формулами для работы и изменения внутренней энергии.

    Задание:
    При изотермическом процессе газ совершает работу W = 250 Дж и его объем увеличивается с 8 л до 16 л. Найдите начальное и конечное давления газа, если его температура составляет 300 К. Определите также количество подведенной к газу теплоты.
Написать свой ответ: