Учебная работа № /3738. «Контрольная Физика, задача 3 (При нагревании идеального двухатомного газа)

Выдержка из похожей работы

Теплоемкость в зависимости от количества вещества может быть массовой — С, объемной — С’ и мольной µC, Связь между ними:
(1,2)
Физический смысл теплоемкостей идеального вещества при V = const и P = const следует из рассмотрения дифференциальных соотношений термодинамики вида:
(1,3)
После соответствующих преобразований с учётом свойств идеального газа получим:
(1,4)
Это свидетельствует о том, что изменения внутренней энергии и энтальпии определяются как:
(1,5)
т,е, независимо от характера процесса,
Соотношения между CP и CV:
(1,6)
В соответствии с молекулярно-кинетической теорией газов мольная теплоемкость при V = Const пропорциональна числу их степеней свободы, выраженному в джоулевом эквиваленте и для одного моля газа равна µСV = 3 Ч 4,19 = 12,5 Дж/(мольЧК), Тогда в соответствии с законом Майера, µСP = 5 Ч 4,19 = 20,8 Дж/(мольЧК), что позволяет в зависимости от атомности газа и их степеней свободы представить значения мольных теплоёмкостей в следующем виде:
Таблица № 1,1,

Атомность газа

мCV

мCP

Дж/(мольЧК)

кал/(мольЧК)

Дж/(мольЧК)

кал/(мольЧК)

одноатомный

12,5

3

20,8

5

двухатомный

20,8

5

29,1

7

трёх — и более атомный

29,1

7

37,4

9

Теплоемкость, определяемая по уравнению (4,1) при заданных параметрах состояния (P, v, Т) называемая истинной и может быть выражена как:
CX = CX0 + ДCX,(1,7)
где СX0 — теплоемкость газа в разряженном состоянии (при P 0) и зависит только от температуры, а ДСX — определяет зависимость теплоемкости от давления и объема,
Средняя теплоемкость СXm в интервале температур от T1 до T2 выражается как:
(1,8)
Если принять что один из пределов, например T1 = 273,15 К, то можно рассчитать средние теплоемкости газов в интервале температур от t1 = 0 °C до t2 = х °C и представить их значения в табличной форме, см, приложение, таблицы №2 — №4,
Количество теплоты, передаваемое системе согласно уравнению (4,8) и используя данные теплоемкостей, таблицы №2 — №4, с учетом (4,2), в зависимости от процесса рассчитывается по формулам:
(1,9)
Для приближенных расчетов количества теплоты при не очень высоких температурах можно принять C = Const и тогда уравнения (1,14) с учетом (1,2) — (1,4) и значений таблицы №4,1, будут иметь вид:
(1,15)
Задачи для самостоятельного решения,
Задача № 1-1, Воздух имеющий объем V = 15 м3 при температуре t1 = = 1500 °C и давлении Р = 760 ммHg, охлаждается изобарически до температуры t2 = 250 °C, Определить отводимое тепло QP, если: а) считать теплоемкость постоянной, б) использовать формулу µСP = 6,949 + + 0,000576Чt»