Домашние задания: Физика

Помогите, пожалуйста, решить задачу по физике

Из начального состояния в конечное одноатомный идеальный газ можно перевести двумя способами:
I) сначала газ изохорически охлаждают до абсолютной температуры, которая в 32 раза меньше начальной, потом газ изобарно расширяется в восемь раз, в этом процессе газ совершает работу А=7 Дж;
II) адиабатным расширением.
Какую работу совершит газ в процессе II?
AC
Azure Crow
116
Из начального состояния (p1,V1,T1) в конечное одноатомный идеальный газ можно перевести двумя способами:
I) сначала газ изохорически (V2 = V1) охлаждают до абсолютной температуры T2, которая в 32 раза меньше начальной: T1/T2 = 32, потом газ изобарно расширяется в восемь раз (V3/V1 = 8), в этом процессе газ совершает работу А = 7 Дж;
II) адиабатным расширением.
Какую работу А° совершит газ в процессе II?
РЕШЕНИЕ:
1. Давление после изохорного (V1 = V2) охлаждения в 32 раза:
р1V1/T1 = p2V2/T2 ==> р1V1/T1 = p2V1/(T1/32) ==> р1 = p2/(1/32). ==> p2 = p1/32.
2. Работа при последующем изобарном расширении (7 Дж): А = р2*(V3 – V1) = (p1/32)*7V1 = (7/32)*p1*V1 = 7 Дж.
3. Откуда: p1*V1 = 32. (*)
4. Температура Т3 станет (р3 = р2): p2V2/T2 = p2V3/T3 ==> V2/T2 = 8V2/T3 = 1/T2 = 8/T3 ==> T3 = 8T2 = 8*(T1/32) = T1/4.
5. Итак, газ перешёл из первого состояния в третье так: р3 = p1/32; V3 = 8V1; T3 = T1/4.
6. Согласно уравнению Клапейрона-Менделеева для первого состояния имеем (n° — число молей этого газа): p1*V1 = n°RT1 откуда из (*):
7. n°RT1 = 32 ==> n°RT3 = 8 ==>
8. Внутренняя энергия одноатомного газа: U = (3/2)n°RT ==>
9. U1 = (3/2)n°RT1 = (3/2)*32 = 48 Дж.
U3 = (3/2)*n°RT3 = (3/2)*8 = 12 Дж.
10.В адиабатическом процессе все изменение внутренней энергии пошло на совершение работы, так что: А° = U1 – U3 = 48 – 12 = 36 Дж.
Виктор Робейко
Виктор Робейко
51 840
Лучший ответ