Rozwiązane

Dwa mole gazu idealnego poddano dwóm przemianom A → B i B→C, przedstawionym na wykresie we współrzędnych (V, T). Wyznaczyć ciśnienie Pa ,Pb i objętość Vc, jeżeli znane są Va=2dm^3 ,Ta=200K,Tb=300K i stała gazowa R=8,3J/K*mol Obliczyć pracę wykonaną w obu przemianach.



Dwa Mole Gazu Idealnego Poddano Dwóm Przemianom A B I BC Przedstawionym Na Wykresie We Współrzędnych V T Wyznaczyć Ciśnienie Pa Pb I Objętość Vc Jeżeli Znane Są class=

Odpowiedź :

Ponieważ mamy do czynienia z gazem idealnym, można zastosować równanie stanu Clapeyron'a

[tex]pV=nRT[/tex]

Pisząc takie równania dla punktów A,B,C

[tex]p_AV_A=nRT_A\\p_BV_A=nRT_B\\p_CV_C=nRT_A[/tex]

gdzie zauważyłem, że takie same są: objętość w punktach A oraz B jest, oraz temperatura w punktach A i C.

Na podstawie dwóch pierwszych r-ń:

[tex]p_A=\frac{nRT_A}{V_A}\\p_A=\frac{2mol\cdot8.31\frac{J}{mol\cdot K}\cdot 200K}{0.002m^3}=1.662MPa[/tex]

[tex]p_B=\frac{nRT_B}{V_A}=2.493MPa[/tex]

Z wykresu można odczytać, że w przemianie B-C objętość zmienia się wprost proporcjonalnie do temperatury, co oznacza, że ciśnienie jest stałe - mamy do czynienia z przemianą izobaryczną.

[tex]p_C=p_B\\V_C=\frac{nRT_A}{p_B}\approx1.33dm^3[/tex]

Praca gazu:

[tex]W=-\int{pdV}[/tex]

wykonywana jest tylko w przemianie B-C

[tex]W_{AB}=0\\W_{BC}=-\int_{V_A}^{V_C}{p_BdV}=p_B(V_A-V_C)\\W_{BC}=2.493MPa\cdot(2m^3-1.33m^3)\cdot10^{-3}=1662J=1.662kJ[/tex]

pozdrawiam