Помогите с физикой
При адиабатном сжатии над аргоном массой 3030 грамм совершили работу, равную 7479 Дж. До какой температуры нагрелся газ, если его начальная температура была 189 К?
m = 3030 г, для аргона: μ = 40 г/моль
В адиабати́ческом процессе изменение внутренней энергии ΔU газа равно работе А, совершенной над ним.
Из равенства ΔU = (3/2)*(m/μ)*R*ΔТ имеем:
если А = ΔU = (3/2)*(m/μ)*R*ΔТ = (3/2)*(3030/40)*8.31*ΔТ = 7479 Дж, то ΔТ = 7479/((3/2)*(3030/40)*8.31) = 7.92 = ~8 К.
Установится температура: Т° = 189 + 8 = 197 К.
Ответ: Т° = 197 К
200 Дж
Первый закон термодинамики
Q=du +A
При адиабатическом сжатии Q=0, A<0
dU=A
dU=(m/M)*(i/2)*R*(T2 -T1) (1)
Q - теплота, сообщаемая газу
dU - изменение внутренней энергии газа
А - работа газа против внешних сил
m - масса газа (m=3,03 кг)
М - молярная масса газа (для аргона М=28*10^-3 кг/моль)
i - число степеней свободы молекулы газа (у аргона i=5)
R - универсальная газовая постоянная (R=8,31Дж/(K*моль))
Т1 - начальная температура газа (Т1=189 К)
Т2 - конечная температура газа
Из (1) находим
2М*dU/(m*i*R) + T1=2*(28*10^-3)*7479 / (3,03*5*8,31) + 189=192,3 K
Чтобы вычислить конечную температуру газа после адиабатного сжатия, необходимо использовать так называемое правило Робинсона-Майерса. Это правило гласит, что температура газа после сжатия увеличивается в три раза по сравнению с начальной температурой. В данном случае, начальная температура газа равна 189 К, поэтому конечная температура будет равна 567 К (189 * 3).