Автор Тема: Закрытый баллон  (Прочитано 2033 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн Антон Огурцевич

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2400
  • Рейтинг: +5/-0
  • Пространство переходит во время, как тело в душу.
Закрытый баллон
« : 10 Января 2015, 12:25 »
Закрытый баллон вместимостью V = 0,5 м3 заполнен азотом под давлением p1 = 10 кПа. При температуре T1 = 290 К. Определить изменение внутренней энергии ΔU  и давление p2 газа после сообщения ему количества теплоты Q = 5 кДж.
« Последнее редактирование: 29 Января 2015, 06:40 от alsak »

Оффлайн Сергей

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2256
  • Рейтинг: +0/-0
Re: Закрытый баллон
« Ответ #1 : 10 Января 2015, 20:34 »
Решение.
Баллон считаем несжимаемым, газ из баллона не выходит, процесс изохорный : V = соnst, А = 0, применим первый закон термодинамики:
Q = ∆U + А, Q = ∆U   (1).
U = 5∙103 Дж.
Определим массу азота используя уравнение Клапейрона – Менделеева:
\[ {{p}_{1}}\cdot {{V}_{1}}=\frac{m}{M}\cdot R\cdot {{T}_{1}},\ m=\frac{{{p}_{1}}\cdot {{V}_{1}}\cdot M}{R\cdot {{T}_{1}}}\ \ \ (4). \]
M – молярная масса азота, М = 28∙10-3 кг/моль, R = 8,31 Дж/(моль∙К) – универсальная газовая постоянная.
m = 0,058 кг.
 Определим температуру Т2:
\[ \begin{align}
  & \Delta U=\frac{\iota }{2}\cdot \frac{m}{M}\cdot R\cdot \Delta T,\ \Delta U=\frac{\iota }{2}\cdot \frac{m}{M}\cdot R\cdot ({{T}_{2}}-{{T}_{1}}),\  \\
 & {{T}_{2}}=\frac{2\cdot \Delta U\cdot M}{i\cdot m\cdot R}+{{T}_{1}}. \\
\end{align} \]
где ι = 5, так как азот двухатомный газ.
Т2 = 406 К.
Определим р2:
\[ \frac{{{p}_{1}}}{{{T}_{1}}}=\frac{{{p}_{2}}}{{{T}_{2}}},\ {{p}_{2}}={{T}_{2}}\cdot \frac{{{p}_{1}}}{{{T}_{1}}}. \]
р2 = 14∙103 Па.
« Последнее редактирование: 29 Января 2015, 06:40 от alsak »

 

Sitemap 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24