Просто об электротехнике, электронике, математике, физике
Просто об электротехнике, электронике, математике, физике
Категория: Первое начало термодинамики

Внутренняя энергия газа

Сегодня решим несколько задач на определение внутренней энергии газа и ее изменение в процессах, графики которых даны.

К задаче 1

Задача 1. Определить изменение внутренней энергии идеального одноатомного газа в процессе, изображением на -диаграмме (см. рисунок), если МПа, л.

Внутренняя энергия определяется выражением:

   

Или, так как ,

   

Тогда в состоянии 1 внутренняя энергия равна

   

А в состоянии 2

   

   

Второй способ решения: составим уравнение по объединенному закону:

   

   

Откуда . То есть энергия изменилась в 4,5 раза, а, следовательно,

   

Ответ: 1,1 кДж

 

Задача 2. Над идеальным одноатомным газом совершается процесс, в котором его давление изменяется пропорционально квадрату абсолютной температуры. При увеличении объема от л до внутренняя энергия газа уменьшается на Дж. Определить давление газа, когда он занимал объем .

Запишем выражения для давлений газа в первом и втором состояниях:

   

   

Составим уравнение по объединенному закону:

   

Подставим в это уравнение полученные величины давлений, а также известные объемы:

   

Или, сокращая,

   

Откуда получаем, что изменение температуры равно

   

Минус говорит об уменьшении температуры.

Но изменение внутренней энергии пропорционально изменению температуры:

   

   

Ответ: Па.

Задача 3. Найти внутреннюю энергию смеси, состоящей из гелия массой г и неона массой г  при температуре K.

Внутренняя энергия гелия:

   

Внутренняя энергия неона:

   

Внутренняя энергия смеси – это сумма:

   

   

Ответ: кДж

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *