Question

2.3.21. Presiunea unui gaz ce ocupa volumul v1=2m^3, scade izoterma de la valoarea p1=8x10^5 N/m^2 la valoarea p2=2x10^5 N/m^2

Answer 1

V₁ = 2 m³

Transformare izoterma:

p₁ = 8 · 10⁵ N/m²

p₂ = 2 · 10⁵ N/m²

Transformare izoterma:

(st. i): p₁, V₁, T₁ → (st. f): p₂, V₂, T₁

pV = ct. ⇒ p₁ · V₁ = p₂ · V₂

De aici putem scoate V₂:

V₂ = (p₁ · V₁)/p₂ =  (8 · 10⁵ · 2)/(2 · 10⁵) = 8 m³

Ecuatia termica de stare:

• pV = νRT

De aici putem scoate temperatura:

• $T=\frac{pV}{vR}$

a) Lucrul mecanic efectuat de gaz.

Formula lucrului mecanic pentru un gaz care sufera o transformare izoterma:

• $L=vRT\ln\frac{V_{f} }{V_{i} }$

Inlocuind temperatura T in aceasta formula obtinem:

$L=vRT\ln\frac{V_{f} }{V_{i} } = vR\frac{pV}{vR} \ln\frac{V_{f} }{V_{i} } =pV\ln\frac{V_{f} }{V_{i} } = 8*10^{5}*2\ln\frac{8}{2}=16*10^{5}*\ln4= 16*10^{5}*1.38 =22.08*10^{5} J=2208kJ$

b) Caldura absorbita.

Formula caldurii absorbite pentru un gaz care sufera o transformare izoterma:

• $Q=vRT\ln\frac{V_{f} }{V_{i} }$

Observam faptul ca pentru transformarea izoterma avem aceeasi formula pentru lucrul mecanic si pentru caldura.

⇒ Q = L = 2208 kJ

c) Variatia energiei interne.

Ecuatia principiului I al termodinamicii:

• ΔU = Q - L

U este o marime aditiva, adica energia interna a unui sistem este egala cu suma energiilor interne ale partilor ce compun sistemul.

Pentru a afla variatia energiei interne trebuie sa inlocuim caldura absorbita si lucrul mecanic in formula:

ΔU = Q - L = 2208 - 2208 = 0 (deoarece pentru transformarea izoterma Q = L)

Un alt exercitiu gasesti aici: https://brainly.ro/tema/10249941

#SPJ1