Рубрики

Категория:

Теплоемкость газа - 5 ...

Теплоемкость газа - 5

03.12.2020 08:13:11 | Автор: Анна

В статье разбираем задачи на теплоемкость газа.

Задача 1.

На рисунке изображены два вертикальных сообщающихся цилиндрических сосуда. Верх левого сосуда герметично запаян и этот сосуд частично заполнен гелием. Правый сосуд до краев заполнен ртутью так, что часть ртути находится в левом сосуде и гелий заперт ею. Система помещена в вакуум. Гелию начинают медленно сообщать теплоту и продолжают нагревать до тех пор, пока ртуть остается в левом сосуде. Определите удельную теплоемкость гелия в этом сосуде.


К задаче 1

Решение.

Гелий при нагреве будет расширяться и выдавливать ртуть в правый сосуд. Ее столб над уровнем однородной жидкости будет уменьшаться. Так как атмосферного давления нет, то давление гелия (оно же – давление столба ртути) будет зависеть прямо от объема:

Теплоемкость газа - 5

И будет расти линейно.


Зависимость давления от объема

Работа равна

Теплоемкость газа - 5

Изменение температуры из закона Менделеева-Клапейрона

Теплоемкость газа - 5

Теплоемкость определяется соотношением (удельная)

Теплоемкость газа - 5

Ответ: Теплоемкость газа - 5.

Задача 2.

В массивном металлическом цилиндре высотой Теплоемкость газа - 5 м, закрытом сверху подвижным поршнем, находится идеальный газ. Сверху на поршень аккуратно поставили гирю, отчего поршень сразу же опустился на Теплоемкость газа - 5 см. Через продолжительное время оказалось, что поршень опустился еще на Теплоемкость газа - 5 см. Определите молярную теплоемкость газа при постоянном объеме Теплоемкость газа - 5. Температура помещения постоянна, утечка газа отсутствует.

Решение. Когда гирю поставили на поршень, газ мгновенно (адиабатически) сжался, и потому нагрелся. Затем газ остывает до своей прежней температуры и поэтому поршень еще опускается: газ сжимается изобарно. Для адиабаты:

Теплоемкость газа - 5

Теплоемкость газа - 5

По закону Менделеева-Клапейрона

Теплоемкость газа - 5

Теплоемкость газа - 5

При подстановке этого давления в (**) получим

Теплоемкость газа - 5

Тогда, сокращая на площадь поршня, получим

Теплоемкость газа - 5

А для изобары

Теплоемкость газа - 5

Вынесем за скобку Теплоемкость газа - 5

Теплоемкость газа - 5

Теплоемкость газа - 5

При последнем переходе использовано упрощение Теплоемкость газа - 5.

Теплоемкость газа - 5

Теплоемкость газа - 5

Пренебрежем величиной 0,025 по сравнению с единицей, тогда

Теплоемкость газа - 5

Теплоемкость газа - 5

Теплоемкость газа - 5

Ответ: Теплоемкость газа - 5

03.12.2020 08:13:11 | Автор: Анна

|

Профи.ру

Пароль для библиотеки – 777

Облако меток

Подписка

Введите Ваши данные:

Архивы