Термодинамика.
Домашнее задание.

задача №2

10г кислорода находится при давлении 0,3МПа и температуре 10°С. После нагревания при p=const газ занял объем 10л. Найти количество теплоты, полученное газом, и энергию теплового движения молекул газа до и после нагревания.
Ответ:

; ;

Решение

Дано:
СИ:
m=10г=10-2кг
P=0,3МПа=0,3•106Па
T1=10°С =283K
V2=10л =10-2м3
P=const
Найти:
Q -?
U1 -?
U2 -?

Решение:

Запишем уравнение Менделеева-Клайперона для температуры :
;                             (1)
Выразим из (1) объём :
;                             (2)
Из условия изобарического процесса:
;                             (3)
Выразим температуру из выражения (3):
;                             (4)
Подставим (2) в (4):
;
Подставляя данные, получим:
;
Из определения внутренней энергии:
;
С учётом того, что газ в данной задаче двухатомный, получим:
;
Для температуры :
;
Подставим данные:
;
Для температуры :
;
Подставим данные:
;
Найдём количество теплоты Q:

Из первого начала термодинамики:

;
Введём ряд преобразований:
Подставляя данные, получим:
.