Кислород массой 320 г нагревают при постоянном давлении от 300 до 310 К. Определить количество теплоты, поглощенное газом, изменение внутренней энергии и работу расширения газа.

Дано: m = 320 кг = 0,32 кг; Т₁ = 300 К; Т₂ = 310 К; М .

Найти: A, Q, .

Решение: считаем газ идеальным. Количество теплоты, необходимое для нагревания газа при постоянном давлении, находим, используя первое начало термодинамики для изобарного процесса.

где молярная теплоемкость при постоянном объеме и при постоянном давлении равны:

;

Молекулы кислорода двухатомные, поэтому для них число степенней свободы . С учетом записанных выражений для молярных теплоемкостей, выражение для принимает вид:

(1)

Изменение внутренней энергии

(2)

Работа расширения газа при изобарном процессе . Так как согласно уравнению Клапейрона – Менделеева:

, то окончательно получаем:

(3)

Подставляя числовые значения в формулы (1), (2) и (3), имеем:

.

.

.

Ответ: ; ; .

Дата добавления: 2015-07-19