Question

Будь ласка, терміново потрібен повний роз'язок з формулою, дано та розв'язання.
У циліндрі під поршнем знаходиться 0,5 кг аргону. Яку роботу виконує газ при адіабатному розширенні, якщо його температура знижується на 80 °С? Молярна маса аргону 0,04 кг/моль.​

Answer 1

Дано: Q = 0, V↑

m(Ar) = 0,5 кг

Δt = 80°C, ΔT = 80 K

M(Ar) = 0,04 кг/моль

Знайти:

A - ?

Розв'язання

За адіабатного процесу теплообміну з навколишнім середовищем не відбувається (Q = 0), тому 1 закон термодинаміки набуває вигляду:

ΔU = Q - A ⇒ ΔU = -A (коли газ стискають),  ΔU = A (коли газ розширються)

Аргон є одноатомним газом, тому зміна внутрішньої енергії буде обчислюватися за формулою:

ΔU = 3/2 * m/M * R * ΔT, де ΔU - зміна внутрішньої енергії, М  - молярна маса газу, m -маса газу, R універсальна газова стала (=8.31 Дж/моль * К), ΔT - зміна температури.

ΔU = 3/2 * 0.5/0.04 * 8.31 * 80 = (3 * 0.5 * 8.31 * 80) / (2 * 0.04) = 12456 (Дж)

А = 12456 Дж. Не звертаючи увагу, що температура газу, і, як наслідок, його внутрішня енергія, зменшується, газ виконує додатну роботу, оскільки розширюється.

Відповідь: А = 12456 Дж.