Консультация # 185166: Здравствуйте! Прошу помощи в следующем вопросе: В вертикальном цилиндре под тяжелым поршнем находится кислород массы м=2 кг. Для повышения его температуры на дельта Т = 5 К ему было сообщено количество теплоты Q= 9160 Дж. Найти: 1) Cpm 2) Работу расширения L 3) Увеличение внутренней энергии дельта V....
Здравствуйте! Прошу помощи в следующем вопросе: В вертикальном цилиндре под тяжелым поршнем находится кислород массы м=2 кг. Для повышения его температуры на дельта Т = 5 К ему было сообщено количество теплоты Q= 9160 Дж. Найти: 1) Cpm 2) Работу расширения L 3) Увеличение внутренней энергии дельта V.
Представляется, что задачу можно решить следующим образом.
Запишем в сокращённой форме заданные и подлежащие вычислению параметры, используя общепринятые обозначения.
Дано: i = 5, μ = 3,2 · 10-2 кг/моль, m = 2 кг, ΔT = 5 К, Q = 9160 Дж. Определить: Cpm, A, ΔU.
Решение.
Полагаем, что кислород подчиняется законам идеального газа, а процесс нагревания происходит при постоянном давлении (по всей
видимости, в условии задачи подчёркнуто, что поршень тяжёлый, потому что в этом случае инерционность поршня достаточно велика для того, чтобы можно было считать процесс квазистатическим, т. е. происходящим весьма медленно).
Тогда выполняется соотношение A = pΔV = (m/μ)RΔT = (2/(32 · 10-3)) · 8,314 · 5 ≈ 2598 (Дж) - работа расширения.
Находим увеличение внутренней энергии: ΔU = Q - A = 9160 - 2598 =
6562 (Дж).
Находим теплоёмкость заданной массы кислорода при постоянном давлении: Cpm = Q/ΔT = 9160/5 = 1832 (Дж/К), или, исходя из молекулярно-кинетической теории газов, Cpm = ((i + 2)/2)(m/μ)R = (7/2) · (2/(32 · 10-3)) · 8,314 ≈ 1819 (Дж/К).
Ответ: 1) 1832 Дж/К; 2) 2598 Дж; 3) 6562 Дж.
Не исключено, что ошибаюсь (хотя правила портала не позволяют ошибаться в случае ответа на вопрос, но всё же...). Забавляет разница
в значениях определённой двумя разными способами теплоёмкости.
Команда портала RFPRO.RU благодарит Вас за то, что Вы пользуетесь нашими услугами. Вы только что прочли очередной выпуск рассылки. Мы старались.
Пожалуйста, оцените его. Если совет помог Вам, если Вам понравился ответ, Вы можете поблагодарить автора -
для этого в каждом ответе есть специальные ссылки. Вы можете оставить отзыв о работе портале. Нам очень важно знать Ваше мнение.
Вы можете поближе познакомиться с жизнью портала, посетив наш форум, почитав журнал,
который издают наши эксперты. Если у Вас есть желание помочь людям, поделиться своими знаниями, Вы можете зарегистрироваться экспертом.
Заходите - у нас интересно!