Определите, до какой температуры t2 нагревается идеальный газ (y = 1,40), который изначально находился при температуре
Определите, до какой температуры t2 нагревается идеальный газ (y = 1,40), который изначально находился при температуре t1 = 0°С, при а) уменьшении объема газа в 10 раз и б) увеличении давления газа в 10 раз в результате адиабатического сжатия.
11.12.2023 07:15
Объяснение:
Адиабатическое изменение температуры идеального газа описывается формулой Пуассона:
p1 * V1^y = p2 * V2^y,
где p1 и V1 - начальное давление и объем газа,
p2 и V2 - конечное давление и объем газа,
y - показатель адиабаты, зависящий от характеристик газа (для идеального газа y = C_p / C_v, где C_p и C_v - молярные теплоемкости при постоянном давлении и постоянном объеме).
а) Уменьшение объема газа в 10 раз:
Из условия известно, что V2 = V1 / 10.
Подставим в формулу Пуассона и найдем значение температуры t2.
b) Увеличение давления газа в 10 раз:
Из условия известно, что p2 = 10 * p1.
Подставим в формулу Пуассона и найдем значение температуры t2.
Пример использования:
а) Пусть начальное давление газа p1 = 2 атм, объем газа V1 = 4 л.
Рассчитаем значение температуры t2 при уменьшении объема газа в 10 раз.
Решение:
V2 = V1 / 10 = 4 л / 10 = 0.4 л.
p2 = p1 * V1^y / V2^y = 2 атм * (4 л)^1.4 / (0.4 л)^1.4 = 2 атм * (64 / 0.4)^1.4 = 2 атм * 160^1.4 ≈ 2 атм * 3332.593 ≈ 6665.186 атм.
Таким образом, при уменьшении объема газа в 10 раз, идеальный газ нагреется до примерно 6665.186 атм.
Совет:
- Чтобы лучше понимать термодинамические процессы, изучайте теорию и формулы, связанные с этой темой.
- Практикуйтесь в решении различных задач и примеров.
- Используйте таблицы и справочники для нахождения значений констант или характеристик вещества.
Упражнение:
а) Начальное давление газа p1 = 3 атм, объем газа V1 = 5 л.
Определите значение температуры t2 при уменьшении объема газа в 5 раз.
б) Начальное давление газа p1 = 1.2 атм, объем газа V1 = 2 л.
Определите значение температуры t2 при увеличении давления газа в 4 раза.