Лучшие помощники
- Megamozg 2205 б
- Matalya1 1800 б
- DevAdmin 1720 б
- arkasha_bortnikov 900 б
- Dwayne_Johnson 870 б
21 мая 2023 00:18
227
В сосуде объемом V1-4л при давлении Р1-100кПа находится газ масса, которого m-3г . Газ сжали. При этом давление газа стало равным Р2-600кПа, а объем уменьшился на V. На сколько изменилась температура газа?
Решить через формулы начального и конечного состояний газов Менделеева – Клапейрона.
1
ответ
Для решения задачи воспользуемся уравнением Менделеева-Клапейрона:
P1V1 = m1RT1
P2(V1 - ΔV) = m2RT2
где P1 и V1 - начальное давление и объем газа, R - универсальная газовая постоянная, T1 - начальная температура газа, P2 - конечное давление газа, ΔV - изменение объема газа, m1 и m2 - массы газа в начальном и конечном состоянии соответственно, T2 - конечная температура газа.
Выразим T1 и T2:
T1 = P1V1 / (m1R)
T2 = P2(V1 - ΔV) / (m2R)
Избавимся от m2, выразив его через m1 и ΔV:
m2 = m1 * (V1 - ΔV) / V1
Подставляем выражение для m2 в формулу для T2:
T2 = P2(V1 - ΔV) / (m1 * (V1 - ΔV) / V1 * R)
T2 = P2V1 / (m1R) - P2ΔV / (m1R)
Теперь найдем разность температур:
ΔT = T2 - T1
ΔT = P2V1 / (m1R) - P2ΔV / (m1R) - P1V1 / (m1R)
ΔT = P2V1 / (m1R) - P1V1 / (m1R) - P2ΔV / (m1R)
ΔT = (P2V1 - P1V1 - P2ΔV) / (m1R)
Подставляем известные значения и получаем:
ΔT = (600 кПа * 4 л - 100 кПа * 4 л - 600 кПа * 1 л) / (3 г * 8,31 Дж/(моль*К))
ΔT = -18,1 К
Ответ: температура газа уменьшилась на 18,1 К.
P1V1 = m1RT1
P2(V1 - ΔV) = m2RT2
где P1 и V1 - начальное давление и объем газа, R - универсальная газовая постоянная, T1 - начальная температура газа, P2 - конечное давление газа, ΔV - изменение объема газа, m1 и m2 - массы газа в начальном и конечном состоянии соответственно, T2 - конечная температура газа.
Выразим T1 и T2:
T1 = P1V1 / (m1R)
T2 = P2(V1 - ΔV) / (m2R)
Избавимся от m2, выразив его через m1 и ΔV:
m2 = m1 * (V1 - ΔV) / V1
Подставляем выражение для m2 в формулу для T2:
T2 = P2(V1 - ΔV) / (m1 * (V1 - ΔV) / V1 * R)
T2 = P2V1 / (m1R) - P2ΔV / (m1R)
Теперь найдем разность температур:
ΔT = T2 - T1
ΔT = P2V1 / (m1R) - P2ΔV / (m1R) - P1V1 / (m1R)
ΔT = P2V1 / (m1R) - P1V1 / (m1R) - P2ΔV / (m1R)
ΔT = (P2V1 - P1V1 - P2ΔV) / (m1R)
Подставляем известные значения и получаем:
ΔT = (600 кПа * 4 л - 100 кПа * 4 л - 600 кПа * 1 л) / (3 г * 8,31 Дж/(моль*К))
ΔT = -18,1 К
Ответ: температура газа уменьшилась на 18,1 К.
1
·
Хороший ответ
21 мая 2023 00:18
Остались вопросы?
Еще вопросы по категории Физика
Даю много баллов! Один из маятников совершил n1=10колебаний. Другой за это же время совершил n2=6 колебаний. Разность длин маятников = 16см. Найдите д...
Человек тянет брусок массой 1кг по горизонтальной поверхности с постоянной скоростью, действуя на него в горизонтальном направлении. Коэффициент трени...
Сплошной диск массой 0,2 кг вращается вокруг оси, проходящей через его центр масс под действием момента сил М =8·10^-3 Нм. Закон вращения имеет вид ф=...
1,2,3...
Снаряд массой 15 кг при выстреле приобретает скорость 600 м/с. Найти среднюю силу, с которой пороховые газы давят на снаряд, если длина ствола 2м. Дв...