Глава 3. Молекулярная физика и термодинамика

Задачи с решениямиЗадачи с решениямиВключить/Выключить фоновую музыкуВключить/Выключить звуки событий


Определите молярную теплоемкость углекислого газа (CO2) в процессе, в котором давление изменяется пропорционально объему p = αV, где α = const.

Решение

Первый способ.

Углекислый газ состоит из трехатомных молекул. Следовательно, его молярная теплоемкость в процессе с постоянным объемом CV = 3R. Для нахождения молярной теплоемкости газа в процессе p = αV, запишем первый закон термодинамики для одного моля газа для малых изменений объема.

ΔQ = ΔU + ΔA = CVΔT + pΔV.

Искомая теплоемкость равна

Чтобы найти выражение продифференцируем уравнение состояния 1 моля идеального газа

или

Но из уравнения процесса вытекает:

Следовательно,

Искомая теплоемкость равна


Второй способ.

Задача может быть решена и другим, графическим способом. Изобразим процесс p = αV на плоскости (pV) для 1 моля газа (рис. 3.10.1).

Рисунок 3.10.1.

Пусть на некотором участке процесса объем изменяется от V1 до V2. Запишем первый закон термодинамики

Q = ΔU + A,
где ΔU = CVΔT.

Работу газа рассчитаем с помощью графика

Из уравнения состояния 1 моля идеального газа следует, что эта работа A равна Отсюда следует:



 1 из 2 


Главная   Онлайн учебники   База репетиторов России   Тренажеры по физике   Подготовка к ЕГЭ 2017 онлайн

Смотрите также: Математика, Аннглийский язык, Химия, Биология, Физика, География, Астрономия.
А также: online подготовка к ЕГЭ на College.ru, библиотека ЭОРов и обучающие программы на Multiring.ru.