Моль гелия вначале изотермически расширяется

Моль гелия вначале изотермически расширяется

Консультации и решение задач по физике.

[администратор рассылки: Коцюрбенко Алексей Владимирович (Старший модератор)]

Лучшие эксперты в этом разделе

Михаил Александров
Статус: Академик
Рейтинг: 1118
Коцюрбенко Алексей Владимирович
Статус: Старший модератор
Рейтинг: 999
Алексеев Владимир Николаевич
Статус: Мастер-Эксперт
Рейтинг: 968
Перейти к консультации №:

Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос:

Моль гелия расширяется в изотермическом процессе 1 –2 , совершая работу величиной A(1-2) . Затем газ охлаждается в изобарическом процессе 2 – 3 и, наконец, в адиабатическом процессе 3 – 1 возвращается в исходное состояние (рис. 28 ). Какую работу совершил газ в замкнутом цикле, если разность максимальной и минимальной температур газа в нём составила величина ΔT градусов?

——
Прикрепленный файл (кликните по картинке для увеличения) :

Пусть в точке 1 внутренная энергия газа составляет U1.

На участке 1–2 внутренняя энергия газа не изменяется (изотермический процесс) , т. е. U2 = U1. Однако газ получил Q12 = 1620 Дж тепла, значит совершённая газом работа составит ту же самую энергию A12 = Q12 = 1620 Дж.

На втором участке работа газа равна нулю (A23 = 0, т. к. V = const), а потеря тепла
Q23 = -1000 Дж. Следовательно, внутренняя энергия наза уменьшилась на 1000 Дж: U3 = U1 – Q23.

На третьем участке Q34=0 (адиабатный процесс) , однако в конце участка процесс возвращается в точку 1, т. е. U4 = U1. Чтобы это произошло, над газом необходимо совершить работу сжатия A34 = Q23 = 1000 Дж.

Итак, энергия, переданная газу за цикл:
E1 = Q12+A34 = 2620 Дж
Совершённая полезная работа:
E2 = A12 = 1620 Дж

Итого КПД: E2/E1= 1620/2620 = 0.62 = 62%

11. Моль одноатомного идеального газа переводится из состояния 1 в состояние 3 путем изобарического нагрева 12 и изохорического охлаждения 23. На участке 12 газ совершает работу А = 1250 Дж. В процессе всего перехода 123 газ получает суммарное количество теплоты Q = 750 Дж. Найдите разность температур Т2 и Т3. Ответ: К.

Читайте также:  Как установить колонки на компьютере

12. Один моль одноатомного идеального газа переводится из состояния 1 в состояние 3 путем изохорического охлаждения 12, а затем изобарического нагрева 23. На участке 12 температура газа уменьшается на T = 100 К, а в процессе 123 газ получает суммарное количество теплоты Q = 1870 Дж. Какую работу А23 совершил газ в процессе изобарического нагрева? Ответ: Дж.

13. Моль гелия совершает работу величиной А в замкнутом цикле, состоящем из изобары 1-2, изохоры 2-3 и адиабатического процесса 3-1. Сколько тепла Q было подведено к газу в изобарическом процессе, если разность максимальной и минимальной температур гелия в цикле равна Т? Ответ:

14. Найдите величину работы А, которую совершает моль гелия в цикле, состоящем из адиабатического процесса 1-2, изобары 2-3 и изохоры 3-1. В адиабатическом процессе разность максимальной и минимальной температур газа равна Т. В изобарическом процессе от газа отвели количество тепла Q. Ответ:

15. Моль гелия совершает работу величиной А в замкнутом цикле состоящем из адиабаты 1-2, изотермы 2-3, изобары 3-1. Найдите величину работы, совершенной в изотермическом процессе, если разность максимальной и минимальной температуры газа в цикле равна T. Ответ:

16. Моль гелия расширяется в изотермическом процессе 1-2, совершая работу величиной А12. Затем газ охлаждается в изобарическом процессе 2-3 и, наконец, в адиабатическом процессе 3-1 возвращается в исходное состояние. Какую работу совершил газ в замкнутом цикле, если разность максимальной и минимальной температур газа в нем Т?

Ответ:

17. Нагревается или охлаждается идеальный газ, если он расширяется по закону РV 2 = const? Какова его молярная теплоемкость в этом процессе?

18. Решите предыдущую задачу для идеального газа, расширяющегося по закону Р 2 V = const.

Читайте также:  Повестка к сожалению у вас нет прав

Ответ: нагревается, Т = (const V) 1/2 ; C = CV + 2R, при расширении тепло подводится.

19. Вычислите молярную теплоемкость идеального газа для процесса, в котором давление Р пропорционально объему V. Теплоемкость СV газа не зависит от температуры. Ответ: С = СV + R /2.

20. Политропическим процессом называется процесс, происходящий с постоянной теплоемкостью С. Кривая, изображающая политропический процесс, называется политропой. Найдите уравнение политропы для идеального газа, теплоемкость СV которого не зависит от температуры. Рассмотрите случаи: 1) С = СV , 2) С = СР, 3) С = 0, 4) С = . Ответ: PV n =const, TV n – 1 =const, где n = (C CP)/(C CV) называется показателем политропы. 1) V = const, 2) P = const, 3) PV  = const, 4) PV = const.

21. При каких значениях показателя политропы идеальный газ нагревается при сжатии, а при каких охлаждается? Ответ: Нагревается при n  1, охлаждается при n1.

22. Состояние идеального газа изменяется по политропе P/V = const. Найдите работу, совершаемую молем газа при повышении температуры от Т1 до Т2. Ответ: A = R(T2T1) /2.

Ссылка на основную публикацию
Консольные команды для бателфилд 4
Встречаем и вновь возвращаемся в самый: динамический, красивый, технически богатый и самый заселённый мир с постоянно ведущимися боевыми действиями. Самый...
Как сделать чтобы флешка работала быстрее
Читайте как настроить оптимальную производительность внешнего диска или флешки и ускорить передачу данных на внешний носитель информации и чтение из...
Как сделать ярлык почты на рабочем столе
Хотите быстро писать письма друзьям? Часто пишите Email по работе? Тогда можно просто создать ярлык Email на Вашем рабочем столе...
Конструкция степлера канцелярского схема
Первые степлеры появились во Франции в XVIII веке, их специально изобрели для короля Людовика XV. Но в то время это...
Adblock detector