Азот, содержащий количество вещества  3 моль, расширяется в вакуум, в результате чего объем газа увеличивается от V1 1 л до V2 5 л. Считая известной постоянную а для азота, определите количество теплоты Q, которую необходимо сообщить газу, если его температура в конце процесса осталась неизменной. (Решение → 17841)

Заказ №39164

Азот, содержащий количество вещества  3 моль, расширяется в вакуум, в результате чего объем газа увеличивается от V1 1 л до V2 5 л. Считая известной постоянную а для азота, определите количество теплоты Q, которую необходимо сообщить газу, если его температура в конце процесса осталась неизменной. Дано: v=3 моль T=const V1 = 1 л =1∙10-3 м 3 V2 = 5 л=5∙10-3 м 3 а = 0,135 Н∙м 4 /моль2 , Найти: Q

Решение:

Определим количество теплоты, используя первое начало термодинамики: dQ dU A   . Количество теплоты, сообщаемое газу идет на изменение его внутренней энергии и на совершение газом работы. Наличие сил притяжения между молекулами реального газа учитывается дополнительным давлением 2 a p V   , где а - постоянная, зависящая от свойств реального газа. Изменение потенциальной энергии молекул равно работе сил притяжения со знаком «-». При расширении газа работа сил притяжения между молекулами 2 0 dV dA p dV a V        (при dV>0, т.е. при расширении, работа сил притяжения отрицательна). Изменение же кинетической энергии всех молекул k V dW vC dT