Question

Об'єм газу в балоні апарату АСП-2М при 23°С дорівнює 20 л. Яким С та охолодження на стане об'єм після послідовного нагрівання газу на 57 ° 24°С? 2. Охарактеризуйте ізохорний процес. 3. Запишіть рівняння Менделеева - Клапейрона. 4. Запишіть другий закон термодинаміки. 5. Що називають рівняння теплового балансу. Запишіть формулу ( з поясненням величин).

Answer 1

Ответ:

Для розв'язання першого завдання ми можемо використовувати закон Бойля-Маріотта, який стверджує, що "при постійній температурі об'єм газу зворотно пропорційний до тиску". За початкових умов газ має об'єм 20 л і температуру 23°C (або 296 K). Після нагрівання на 57 °С (або 330 K), ми можемо використовувати цей закон, щоб знайти новий об'єм:

(V₁ / T₁) = (V₂ / T₂),

(20 л / 296 K) = (V₂ / 330 K).

V₂ = (20 л * 330 K) / 296 K = 22.36 л.

Таким чином, об'єм газу після нагрівання становить близько 22.36 л.Ізохорний процес - це термодинамічний процес, під час якого об'єм газу залишається постійним. У такому процесі робота, здійснювана газом, дорівнює нулю, оскільки об'єм не змінюється.

Рівняння Менделеєва-Клапейрона має наступний вигляд:

PV = nRT,

де P - тиск газу, V - об'єм газу, n - кількість молекул газу, R - газова стала, T - температура в абсолютній шкалі (Кельвіна).Другий закон термодинаміки визначається принципом Клаузіуса та визначає, що "неможливо побудувати машину, яка б повністю перетворювала тепло у корисну роботу без додаткового виділення тепла в холодильніше середовище". Цей закон можна виразити в різних формах, але основна ідея полягає в обмеженні ефективності теплових машин.

Рівняння теплового балансу визначає взаємозв'язок між всіма тепловими потоками в системі. Формула цього рівняння виглядає наступним чином:

Q = ΔU + W,

де Q - тепловий потік, ΔU - зміна внутрішньої енергії системи, W - виконана робота системи.