Давление идеального одноатомного газа уменьшилось на 50 кпа. газ находится в закрытом сосуде при постоянном объёме 0, 3 м3. какое количество теплоты было отдано газом.

дано:                                                                                                                                                                                                                                          

δp = p₂-p₁ = 50kпа

v = const. = 0.3 м³

r = 8.31 дж/моль*к

найти: q - ?

 

решение:

1.          единицы измерения переводим в систему си:

          δp = 50кпа = 50 000 па

 

2.      газ находится в закрытом сосуде при постоянном объеме, значит, процесс  изохорный. в изохорном процессе работа не совершается, так как δv=0:

 

                                                                  а = p δv = 0

 

3. газ в идеальном состоянии, значит, применяем уравнение менделеева - клапейрона для обоих состояний газа:

 

                                          p₁v = νrt₁  (до уменьшения на 50кпа)    (1)

                                        p₂v = νrt₂  (после уменьшения на 50кпа)    (2)

 

отнимаем (1) из (2):

 

p₂v - p₁v = νrt₂ - νrt₁

v(p₂-p₁) = νr(t₂-t₁)

vδp = νrδt    (3)

 

4. для расчета количества теплоты воспользуемся первым законом термодинамики:

 

                                                                q = a + δu

 

где а - работа; δu - внутренняя энергия.

 

для изохорного процесса это уравнение примет следующий вид:

 

                                                                q = δu   

 

формула внутренней энергии для одноатомного газа:

                                                            δu = 3/2 νrδt

 

следовательно,   q = 3/2 νrδt    (4)

 

выразим νr из равенства (3):

 

                                                                  νr = vδp/δt

 

подставляем полученное в (4) и находим количество теплоты:

 

q = 3/2 νrδt = (3/2) * (vδp/δt)* δt = (3/2) * vδp =1.5*0.3*50000 = 22 500 дж = 22.5кдж

ответ: q = 22.5кдж

Одно и то же вещество может находиться в разных агрегатных состояниях.

В газах расстояние между молекулами намного больше размеров самих молекул.

Молекулы газа, двигаясь во всех направлениях, почти не притягиваются друг к другу.

Молекулы жидкости находятся рядом, и расстояние между молекулами меньше их размеров, поэтому притяжение между ними становится значительным. Жидкости текучи и трудно сжимаются.

В твердых телах притяжение между молекулами ещё больше, чем у жидкостей, а сами молекулы колеблются около определенной точки. Поэтому в обычных условиях они сохраняют и форму и объём.

Кристаллы – твердые тела, в которых молекулы расположены в определенном порядке.

Уравнение движения

x(t) = -5 + 3t - 0,4t²    (м)

в общем виде описание равноускоренного движения имеет вид

z(t) = x₀ + v₀t + 0.5at²    (м)

где

х₀ - начальная координата тела

v₀ - начальная скорость тела

а - ускорение тела

Сопоставляя эти два уравнения, получаем

1) движение равнозамедленное ( знак (-) коэффициента при t²)

2) начальная координата х₀ = -5 м

3) начальная скорость v₀ = 3 м/с

4) ускорение а = 2 · (-0,4) = -0,8 м/с²

Скорость тела при равноускоренном движении вычисляется по формуле

v(t) = v₀ + at    9м/с)

В данной задаче уравнение скорости

v(t) = 3 - 0.8t   (м/с)

Ускорение тела постоянно и равно

а = -0.8 м/с²