Форум сайта alsak.ru

Задачи и вопросы по физике => Термодинамика. МКТ => Термодинамика => : Антон Огурцевич 08 June 2015, 00:19

: Баллон ёмкостью
: Антон Огурцевич 08 June 2015, 00:19
Баллон ёмкостью V = 50 л содержит аргон под давлением р = 200 кПа. Каким будет в килопаскалях давление газа, если ему сообщить Q = 3 кДж теплоты? Объём баллона остаётся неизменным. Ответ: 240 кПа. Сделать рисунок.
: Re: Баллон ёмкостью
: Сергей 08 June 2015, 20:32
Решение.
Запишем уравнение Клапейрона – Менделеева и выразим начальную температуру:
\[ {{p}_{1}}\cdot V=\nu \cdot R\cdot {{T}_{1}},\ {{T}_{1}}=\frac{{{p}_{1}}\cdot V}{\nu \cdot R}\ \ \ \ (1). \]
Запишем формулу для определения количества теплоты которое передали газу, учитываем, что аргон одноатомный газ, i = 3, выразим конечную температуру.
\[ Q=\frac{i}{2}\cdot \nu \cdot R\cdot ({{T}_{2}}-{{T}_{1}}),\ Q=\frac{3}{2}\cdot \nu \cdot R\cdot ({{T}_{2}}-{{T}_{1}}),\ {{T}_{2}}=\frac{2\cdot Q}{3\cdot \nu \cdot R}+{{T}_{1}},\ {{T}_{2}}=\frac{2\cdot Q}{3\cdot \nu \cdot R}+\frac{{{p}_{1}}\cdot V}{\nu \cdot R}\ \ \ (2). \]
Объём баллона остаётся неизменным, процесс изохорный.
\[ \begin{align}
  & \frac{{{p}_{1}}}{{{T}_{1}}}=\frac{{{p}_{2}}}{{{T}_{2}}},\ {{p}_{2}}={{T}_{2}}\cdot \frac{{{p}_{1}}}{{{T}_{1}}},\ {{p}_{2}}={{p}_{1}}\cdot (\frac{\frac{2\cdot Q}{3\cdot \nu \cdot R}+\frac{{{p}_{1}}\cdot V}{\nu \cdot R}}{\frac{{{p}_{1}}\cdot V}{\nu \cdot R}}),\ {{p}_{2}}=(\frac{\frac{2\cdot Q}{3}+{{p}_{1}}\cdot V}{V}), \\
 & {{p}_{2}}=\frac{2\cdot Q}{3\cdot V}+{{p}_{1}}\ \ \ (3). \\
\end{align} \]
р2 = 240∙103 Па.