A' - ?
ΔU - ?
Q - ?
m = 6 г = 0,006 кг
T = 303
К
p = const
V₂ = 2
V₁
R = 8,31 Дж/(моль*K
)
M(O₂) = 16 * 10^(-3) кг/моль
Решение:
1) для изобарного процесса (p = const) 1-ый закон термодинамики имеет вид:
Q = ΔU + A', где A' = pΔV
2) из уравнения Менделеева-Клапейрона:
pV₁ = (m/M)RT₁
2pV₁ = (m/M)RT₂
разделив одно уравнение на другое, получим: Т₂ = 2T₁
(для вывода Т₂ = 2T₁ так же можно использовать закон Гей-Люссака)
вычев из второго уравнения первое, получим: pΔV = (m/M)R(T₂ - T₁) = (m/M)RT₁ = A'
3) ΔU = (i/2)(m/M)RΔT, где i - число степеней свободы (i=3)
ΔU = (3/2)(m/M)R(T₂ - T₁) = (3/2)(m/M)RT₁
4) выполните расчеты самостоятельно:
A' = (m/M)RT₁ = ...
ΔU = (3/2)(m/M)RT₁ = ...
Q = ΔU + A' = (3/2)(m/M)RT₁ + (m/M)RT₁ = (5/2)(m/M)RT₁