презентація з теми "Розв’язування задач. «Внутрішня енергія. Робота в термодинаміці»"

Розв'язування задач. Внутрішня енергія. Робота в термодинаміці

Внутрішня енергія ідеального одноатомного газу. U – внутрішня енергія (Дж)m – маса газу (кг)M – молярна маса газу (кг/моль)R – універсальна газова стала R=8,31 T – температура в Кельвінах (t+273=Т)

Або, якщо відомі тиск і об'єм газу, то можна обчислити внутрішню енергію за формулою: P – тиск газу в Па. V – об'єм газу в м3

Зміна внутрішньої енергії ідеального одноатомного газу∆U – зміна внутрішньої енергії (Дж)∆T – зміна температури (К)Внутрішня енергія змінюється тільки тоді, коли змінюється температура газу (при незмінній масі)

Якщо відомі тиск і об'єм газу в початковому і кінцевому станах, то можна використати формулу: P1 – початковий тиск, Па. P2 – кінцевий тиск, Па. V1 – початковий об'єм, м3 V2 – кінцевий об'єм, м3

Робота газу: Якщо тиск газу не змінюється, то робота обчислюється за формулою: А=p∆V=p(V2-V1)Робота газу чисельно дорівнює площі під графіком в координатах p(V)

Гелій масою 300 г нагріли від 15 0 С до 120 0 С. Знайти зміну внутрішньої енергії. Розв'язання на наступному слайдіЗадача 1

Формула зміни внутрішньої енергії:m=300г=0,3 кг. M=4 г/моль=4·10-3 кг/моль. Т1= 15 0 С=15+273=288 КТ2= 120 0 С =120+273=393 К∆U-?

Об'єм аргону збільшився від 40 л до 50 л. Тиск аргону 500 к. Па. Знайти зміну внутрішньої енергії. Розв'язання на наступному слайдіЗадача 2

Візьмемо формулу для зміни внутрішньої енергії: Так як тиск не змінюється, його можна винести за дужки: M=40 г/моль=40·10-3 кг/мольр=500 к. Па=500·103 Па. V1=40 л=40·10-3 м3. V1=50 л=50·10-3 м3. ∆U-?

В посудині міститься 150 г неону температурою 500 К. До якої температури нагріли газ, якщо його внутрішня енергія збільшилась на 20 к. Дж . Розв'язання на наступному слайдіЗадача 3

Формула зміни внутрішньої енергії: Перепишемо зручно: Звідси: Знайдемо кінцеву температуру: Т2=Т1+∆Т=500 К+21 К=521 Кm=150г=0,15 кг. M=20 г/моль=20·10-3 кг/моль. Т1= 500 К∆U=20 к. Дж=20·103 Дж Т2 - ?

За графіком залежності тиску ідеального газу від об'єму обчислити роботу газу під час замкнутого процесу ABCD. Розв'язання на наступному слайдіЗадача 4

Робота газу чисельно дорівнює площі прямокутника ABCDA=SABCD=AB·AD=(4-2)·104 Па·(4-1)м3==6·104 Дж