Hel pod ciśnieniem 2 * 10^5 Pa rozpręza się izobarycznie od objętości v1= 1/10 dm3 do v2=0,5 dm3. Oblicz delta v , Q, W.

Hel pod ciśnieniem 2 * 10^5 Pa rozpręza się izobarycznie od objętości v1= 1/10 dm3 do v2=0,5 dm3. Oblicz delta v , Q, W.
Odpowiedź

p=2*10^5 Pa V1=0,1 dm^3= 0,1*0,1^3=10^-4 m^3 V2=0,5 dm^3= 0,5*0,1^3=5*10^-4 m^3 R=8,314 J/(K*mol) ΔV=4*10^-4 warunki normalne 1 mol po=1,013*10^5 Pa To=273 K vo=22,4 dcm^3=0,0224 m^3   to dla p=const mamy V1/Vo=T1/To T1=V1To/Vo= 10^-4*273/0,0224=1,22 K   temperatura T2 T2=V2T1/V1= 5*10^-4*1,22/10^-4=6,1 K albo T2=V2*To/Vo= 5*10^-4*273/0,0224=6,09 K   Ilość moli warunki normalne, powinien być 1 mol povo=nRTo n=povo/(RTo)= 1,013*10^5*0,0224/(8,31*273)=1,000 mol ok. p=2*10^5 Pa V1=0,1 dm^3= 0,1*0,1^3=10^-4 m^3   Ilość moli n w naszym zadaniu n=pV1/(RT1)= 2*10^5*10^-4/(8,31*1,22)=1,9727 albo n=pV2/RT2)=  2*10^5*5*10^-4 /(8,31*6,1)=1,9727 ok.   Ciepło molow Cp przy stałym cisnieniu i Cv przy stałej objętości  hel jest cząsteczką jednoatomową Cząsteczka ma 3 stopnie swobody i=3 Cp=(i+2)R/2=5R/2= 5*8,31/2=20,775 Cv=iR/2=3R/2= 3*8,31/2=12,465 k=Cp/Cv= 20,775/12,465 = 1,66   Według I zasady termodynamiki   Q=ΔU+W=Cvn(t2-t1)+p(V2-V1)   Praca W=p(V2-V1)= 2*10^5*4*10^-4=80   Ciepło ΔU=Cvn(T2-T1)= 12,465*1,9727*(6,1-1,22)=120 J Q= 120+80=200 J   albo Q=Cpn(T2-T1)= 20,775*1,9727*(6,1-1,22)=199,9963 J

Dodaj swoją odpowiedź