Question

Într-o transformare izotermă a unui gaz ideal monoatomic, acesta a efectuat un lucru mecanic de 2 kJ. Cu cât variază energia internă a aceluiași gaz într-o transformare izobară, dacă în acest caz el primește o cantitate de căldură de 4 ori mai mare decât în transformarea izotermă?

Answer 1

Pentru a putea rezolva problema, folosim Principiul I al Termodinamicii, care se ocupa de schimburile de energie dintre sistem si exterior.

1) Transformare izoterma, T = ct.

L = 2 kJ

Pentru transformarea izoterma variatia energiei interne este 0 , deci Q₁ = L = 2kJ.

2) Transformare izobara, p = ct.

Gaz monoatomic ⇒ Caldura molara : $C_{p}=\frac{5}{2}R$

Q₂ = 4Q₁ = 4 · 2 = 8 kJ

Formula caldurii molare:

Cp = Q/(νΔT) = 5R/2 ⇒ νΔT = (2Q)/(5R) = (2 · 8)/(5R) = 16/(5R)

Formula variatiei energiei interne:

• ΔU = Q - L

Unde:

• Q - caldura
• L - lucrul mecanic

Formula lucrului mecanic pentru transformarea izobara:

• L = pΔV = νRΔT

Inlocuim caldura si lucrul mecanic in formula variatiei energiei interne:

ΔU = Q - L = Q₂ - νRΔT

νΔT = 16/(5R)

⇒ ΔU = Q₂ - νRΔT = 8 - (16R)/(5R) = 8 - 16/5 = 8 - 3.2 = 4.8 kJ

Un alt exercitiu gasesti aici: https://brainly.ro/tema/431161

#SPJ1