Задача 7

В цилиндре под поршнем находится водород массой 51 г при температуре T₁ = 440 К. Газ сначала расширился адиабатически, увеличив объём в n раз (n = 4),а затем был сжат изотермически с уменьшением объёма в пять раз. Найти работу, совершённую газом.

T1 = T2 T2=T1* =440K*   При адиабатическом процессе A1= = При изотермическом процессе A2= *R*T2ln A= A1+ A2= Дж

m=51г

T₁ = 440 К

V₂=4V₁

V₂=5V₃

A-?

Ответ: A= Дж

1. В цилиндре под поршнем находится водород массой 16 г при температуре T ₁ = 313 К. Газ сначала расширился адиабатически, увеличив объём в 5 раз, а затем был сжат изотермически, причём объём газа уменьшился в пять раз. Найти температуру газа T ₂.

Решение:

γ – отношение теплоемкости газа при постоянном давлении и постоянном объеме (для водорода как двухатомного газа γ =1,4)

T₂=T₁* =313K*

В тигле электрическим током нагревается кусок олова. Мощность нагревателя постоянна. За 9 минут олово нагрелось от 324 К до 399 К. Через сколько минут после этого олово расплавилось? Удельная теплоёмкость олова 232 Дж/(кг×К), теплота плавления 5,86·104 Дж/кг, температура плавления 505 К. Теплоёмкостью тигля пренебречь.

Дано: t= 540c T1 =324K T2=399K C=232 λ= 5,86*10⁴ Tпл=505K

t2-?

Решение:

P=

Q₂ =cm(T_пл- T₂)

Q₃=λm

Q₂ + Q₃ =Pt₂

t₂ = =

=

Ответ: t₂=2581,8с

6. Аргон массой 891 г был изобарически нагрет так, что объём его увеличился в 4 раза, затем газ был изохорически охлаждён так, что давление его уменьшилось в 4 раза. Найти изменение энтропии аргона в ходе описанного процесса.

Дано: m= 891 г V2=4V1 P2=4P3

Решение

При изобарическом процессе

При изохорном процессе

3T₂

=22,275моль(28,88 )= 22,375моль*11,55 =257,28 Дж/К

Ответ: =257,28 Дж/К

1) Энтропия 5 молей кислорода равна 247 Дж/К. В результате изотермического расширения объём газа увеличился в 6 раз. Определить энтропию кислорода в конечном состоянии.

Дано: V2=6V1 S2=?

*ln6=41.55 Дж/К*ln6 =74.45 Дж/К

S₂=S₁+ =247 Дж/К+74.45 Дж/К=321.45 Дж/К

Ответ: S₂= 321.45 Дж/К