Задача 260 Определить работу

http://www.zachet.ru/
Задача 260
Определить работу А , которую совершит азот, если ему при постоянном
давлении сообщить количество теплоты Q  21 кДж . Найти также изменение
U внутренней энергии газа.
Дано:
Q  21 кДж  21 103 Дж , P  const
Найти:
A , U – ?
Решение:
Запишем Второе начало термодинамики:
Q  U  A  CV  T  P  V
Для азота (двухатомный газ число степеней свободы равно:
(1)
i  5)
теплоемкость при постоянном объеме равна:
CV 
i
5
  R    R .
2
2
Из уравнения Менделеева – Клапейрона выразим работу:
P  V1    R  T1
 A  P  V    R  T .

P

V



R

T

2
2
(2)
Тогда из (1) получим:
Q
5
7
  R  T    R  T    R  T .
2
2
(3)
Отсюда:
2
7
  R  T   Q
ZACHET.RU
(4)
Тогда работа равна:
A    R  T 
2
2
 Q   21  6 кДж .
7
7
Изменение внутренней энергии равно:
U 
5
5 2
5
5
  R  T    Q   Q   21  15 кДж .
2
2 7
7
7
Ответ: работа А , которую совершит азот, равна: A  6 кДж , изменение U
внутренней энергии газа равно: U  15 кДж .