Работа и теплота

Question

Работа и теплота

Георгий Мелашвили Ученик (34), закрыт 15 лет назад

В цилиндре под поршнем находится азот, имеющий массу 0.6 кг и занимающий обьем V1=1.2м^3 при Т1=560К. В результате нагревания газ расширился и занял обьем V2=4.2 м^3, причем температура осталось неизменной. Найти изменения внутренней энергии газа, совершенную им работу и теплоту сообщенную газу

Answer 1

Т. к. температура не изменилась, то и внутренняя энергия тоже, т. е. её изменение равно нулю. В этом случае по 1-му закону термодинамики теплота равна совершенной работе. В изотермическом процессе (Т=const) работа А=(m/M)RТln(V2/V1), где М - молярная масса азота, М=28*10^(-3) кг/моль, R=8,31 Дж/(моль*К) - универсальная газовая постоянная. Подставляем и находим, что Q=A= 124,9 кДж.

Answer 2

q=u+l-по первому закону термодинамики. Так как Т1=Т2, то процесс изотермический и тогда l=R(азота) Tln(v2/v1) и u=c(v)(T2-T1)=0. R(азота) =297Дж/кгК.
Тогда q=l=297x560xln(4.2/1.2)=208360Дж. Так как М=0,6кг, то Q=L=Mxl=0,6x208360=125016Дж
Ответ: дельтаU=0, Q=L=125016Дж