В случае обратимого адиабатического расширения азота (N2) с массой m = 0.5 кг и понижением температуры на ΔT = 5 К, требуется определить работу, выполняемую газом во время расширения. Значения показателя адиабаты и молярной массы азота составляют γ = 1.4 и μ = 28 г/моль соответственно. Предоставьте ответ в кДж, округленный до двух цифр после десятичной запятой.
Таисия
Для решения этой задачи мы можем использовать формулу для работы, совершаемой газом во время адиабатического процесса расширения:
\[W = \frac{{\gamma}}{{\gamma - 1}} \cdot \frac{{m}}{{\mu}} \cdot R \cdot \Delta T\]
Где:
\(\gamma\) - показатель адиабаты (для азота это значение равно 1,4),
\(m\) - масса газа (0,5 кг),
\(\mu\) - молярная масса азота (28 г/моль),
\(R\) - универсальная газовая постоянная (значение приближенно равно 8,314 Дж/(моль·К)),
\(\Delta T\) - понижение температуры (5 К).
Подставим известные значения в формулу:
\[W = \frac{{1,4}}{{1,4 - 1}} \cdot \frac{{0,5}}{{0,028}} \cdot 8,314 \cdot 5\]
Выполняя вычисления:
\[W \approx 104,04 \, \text{Дж} \approx 0,10 \, \text{кДж}\]
Ответ: работа, выполняемая газом во время расширения, составляет приблизительно 0,10 кДж (округлено до двух цифр после десятичной запятой).
\[W = \frac{{\gamma}}{{\gamma - 1}} \cdot \frac{{m}}{{\mu}} \cdot R \cdot \Delta T\]
Где:
\(\gamma\) - показатель адиабаты (для азота это значение равно 1,4),
\(m\) - масса газа (0,5 кг),
\(\mu\) - молярная масса азота (28 г/моль),
\(R\) - универсальная газовая постоянная (значение приближенно равно 8,314 Дж/(моль·К)),
\(\Delta T\) - понижение температуры (5 К).
Подставим известные значения в формулу:
\[W = \frac{{1,4}}{{1,4 - 1}} \cdot \frac{{0,5}}{{0,028}} \cdot 8,314 \cdot 5\]
Выполняя вычисления:
\[W \approx 104,04 \, \text{Дж} \approx 0,10 \, \text{кДж}\]
Ответ: работа, выполняемая газом во время расширения, составляет приблизительно 0,10 кДж (округлено до двух цифр после десятичной запятой).
Знаешь ответ?