В цилиндре находится азот массой m = 24 г при температуре Т = 300 К. Газ охлаждается изохорно так, что его давление падает в n = 3 раза. Затем газ нагревается при постоянном давлении до тех пор, пока

Задание № 18420

В цилиндре находится азот массой m = 24 г при температуре Т = 300 К. Газ охлаждается изохорно так, что его давление падает в n = 3 раза. Затем газ нагревается при постоянном давлении до тех пор, пока его температура не достигает первоначальной. Определите работу A, совершенную газом.

Решать другие задания по теме: Молекулярная физика. Расчетная задача

Показать ответ

Комментарий:
Запишем уравнение Менделеева-Клапейрона (уравнение состояния идеального газа):

$PV=\frac mMRT$ , где R = 8.31 Дж*моль/К - универсальная газовая постоянная.

Атомная масса азота 14, молекула азота двухатомная, тогда молярная масса M = 28 г/моль.

Уравнение описывающее газ в начальный момент времени запишем как: $P_1V_1=\frac mMRT_1$ .
Изохорный процесс - это процесс при котором происходит изменение температуры при постоянном объеме.

Уравнение состояния газа после охлаждения:

$P_2V_1=\frac mMRT_2$ ; T₂=T₁/3=100 К.

Отсюда, $P_2V_1=\frac mMR\frac{T_1}3$ .

Работа газа определяется по формуле: A=P₂(V₂-V₁);

$P_2(V_2-V_1)=\frac mMRT_1-\frac mMRT_2$ ;

$P_2(V_2-V_1)=\frac mMR(3T_2-T_2)$ ;
$A=2\frac mMRT_2$ ; $A=2\times\frac{28}{24}\times8,31\times100=1425\;Дж.$

Ответ: 1425 Дж.
Ответ:

Нашли ошибку в задании? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.