Задачи по теме: Термодинамика. 1) Один моль паров ртути и один моль гелия имеют...

Question

Задачи по теме: Термодинамика.

1) Один моль паров ртути и один моль гелия имеют одинаковую температуру. Какой из газов имеет большую внутреннюю энергию? Во сколько раз?

2) Какова внутренняя энергия одноатомного газа, занимающего объем 2,5 л при температуре 400К, если концентрация его молекул 10²⁰ см⁻³

3) Определите работу расширения 20л газа при изобарном нагревании от 27 градусов Цельсия до 120 градусов. Давления газа 80кПа. ( попыталась решить, вышло - 5 512 000 Дж, но, кажется, бред)

Помогите, пожалуйста! Буду очень благодарна.

Answer 1

1) U = 3/2 * m/M *RT - для одноатомного идеального газа
He - инертный одноатомный газ
пары Hg - тоже одноатомный идеальный газ
ν = m/M => U = 3/2 *ν * R* T
U(He)/U(Hg) = 1 => внутренняя энергия газов одинакова
2) U = 3/2 * ν*R*T
т. к. pV = ν*R*T - уравнение Менделеева => U = 3/2 * p*V
Давление идеального газа можно вычислить по формуле p = n*k*T
U = 3/2 * n*k*T*V = 3/2 * 10²⁹ м⁻³ * 1,38*10⁻²³ Дж/К * 400 К * 2,5*10⁻³ м³ ≈ 2,1*10⁶ Дж = 2,1 МДж
3) V₁/T₁ = V₂/T₂ =>V₂ = V₁*T₂/T₁ = 20 л * 393 К / 300 К =26,2 л
A = p*(V₂ - V₁) = 80*10³ Па * (26,2*10⁻³ м³ - 20*10⁻³ м³) = 496 Дж

Comments

Ошибка при переводе концентрации, n = 10^26 м^3

---

U = 3/2 * n*k*T*V = 3/2 * 10^26 м⁻³ * 1,38*10⁻²³ Дж/К * 400 К * 2,5*10⁻³ м³ ≈ 2,1*10^3 Дж = 2,1 кДж