Esercizi fisici

Sei 4,19 moli di gas ideale sono in un cilindro munito ad una estremità con un pistone mobile. La temperatura iniziale del gas è 27,0 ° C e la pressione è costante. Come parte di un progetto di design della macchina, calcolare la temperatura finale del gas una volta ha fatto 1.75x10 ³ J di lavoro.
n = 6 moli processo isobarico
T? = 27 ° C
P = CTE.
W = 1.75 * 10 ³ J
PV = nRT
V? = Vf =

W = P (-)

PF = P? = P

W = (nRTf - nRT?)

W + nRT? = NRTf

Tf =

Tf =
Tf = 335.24K

8,19 Lavoro eseguito in un processo ciclico. a) Nella Figura 19.8a, considerare il circuito chiuso 1 3 2 4 1. Questo è un processo ciclico in cui il finale e gli stati iniziali sono gli stessi. Calcolare il lavoro totale fatto dal sistema in questo processo e dimostrare che è uguale l'area racchiusa dal ciclo. b) Qual è il rapporto tra il lavoro svolto dal processo di parte (a) e se fatto attraverso il ciclo in senso opposto,
1 4 2 3 1? Spiegare.
1-3 di processo isobarica
Isocora 3-2
2-4 isobarica
Isocora 4-1

a) Wt = W1-3 + 2 + W3-W2-4 + W4-1
Peso = P1 (V3-V1) + P2 (V4-V2)
Ma
V4 e V1 = V2 = V3 in sostituzione
Peso = P1 (V2-V1) + P2 (V1-V2) = P1 (V2-V1)-P2 (V2-V1)
Peso = (P1-P2) (V2-V1)
b * h

b) 1-4 isocora processo
3-1 isobarica
Isocora 2-3
4-2 isobarica
Wt = W1-W4-4 + 2 + 3 + W2-W3-1
Peso = P1 (V3-V1) + P2 (V2-V4
V1 = V2 = V3 e V4
Peso = P1 (V3-Vl) + P2 (V2-V4) =- P1 (V1 + V3) + P2 (V4-V2)
Wt = (-P1 + P2) (V2-V1)
Spiegazione
La zona è la stessa cosa che cambia è il segno
19,17 Un sistema è effettuata dal ciclo di Figura 19,23, lo stato a per b e ritorno ad A. Il valore assoluto di trasferimento di calore durante un ciclo di 7200 J. a) Il sistema assorbe o emette calore quando attraverso il ciclo nella direzione indicata in figura? Come fai a saperlo? b) Ciò che rende il lavoro di sistema W in un ciclo? c) Se il sistema attraverso il ciclo in senso antiorario, "assorbe o emana calore durante il ciclo? Quanto è grande il calore assorbito o rilasciato in un ciclo in senso antiorario?





V

a) Il calore dipende dal cammino Q = + assorbe calore è conosciuta con il percorso a - b dà più calore rispetto a b - a
b) Quando è a ciclo chiuso AU = 0 Q = 7200J
QW = Q = W AU
W = 7200J Il sistema funziona con i suoi dintorni
c) ab positivo (+) e negativo BA (-)
Negativo dà nulla, ma il calore potrebbe svuotare
Q = calore apparente-7200J
Q = -7.200 = 7200 J grandezza del calore assorbe calore dal calort didteme
19,21 In un esperimento per simulare le condizioni all'interno di un motore di automobile, 645 J di calore viene trasferito a 0.185 moli d'aria contenuta in un cilindro il cui volume è 40,0 cm ³. Alla prima aria ad una pressione di 3,00 × 10? Pa e ad una temperatura di 780 K. a) Se il volume del cilindro è fisso, quello che la temperatura dell'aria raggiunge il finale? Si supponga che l'aria è quasi pura di azoto e utilizzare i dati in Tabella 19.1, ma la pressione non è bassa. PV Disegnare un grafico per questo processo. b) Calcolare la temperatura finale dell'aria se consentito di aumentare il volume del cilindro mentre la pressione rimane costante. PV Disegnare un grafico per questo processo.
Q = 645J
n = 0.185 mol
V = 40,0 centimetri ³
P? = 3.00x10? Pa
T? = 780K
a) Tf =? Quando il volume è costante
Cv = 20,76 J / mol.k
Q = nCvÄT

(Tf-T?) =
Tf =
Tf =
Tf =
167.97K Tf + = 780K
Tf = 947.97K



b) Cp = 29.7J/molK
Q = nCpÄT
AT =
(Tf-T?) =
Tf =
Tf =
Tf = 899,89 K

19,27 La temperatura di 0150 moli di gas ideale è tenuta costante a 77,0 ° C, mentre il suo volume si riduce al 25,0% del suo volume iniziale. La pressione iniziale del gas è di 1,25 atm. a) Determinare il lavoro fatto dal gas. B) Determinare la variazione di energia interna. c) Se gli scambi di calore del gas con l'ambiente? Se sì, quanto? È il gas assorbe o emana calore?
T = 77,0 ° C CTE. T = 77 ° C = 350.16K 273.016
n = 0.150mol
Vf = 25%-V?
P? = 1.25atm
AU = 0
R = 8.314J/molK
a)
Q = W = nRTLn (Vf / V?)
PV = nRT
V? =
V? =
V? 4.31lt = 31,4 * 10 ¯ ³ m³
Vf = 4,31-75%
Vf 1.08lt = 8.1 * 10 ¯ ³ m³

W = nRTLn (Vf / V?)
W = 0.150mol (8.314J/molK) (350.16K) Ln (8,62 * 10 °? M ³ / 3,45 * 10 ¯ ³ m³)
W =- 605,63
I dintorni fare il lavoro sul sistema.

b)
AU = 0 perché è un processo isotermico
c)
Sì, gli scambi di calore del gas con l'ambiente circostante
Q = W = Au
Q = W <W 0
Q =- 605,63
Il calore rilasciato è 605.63J

19,30 Un cilindro contiene 0,250 moli di anidride carbonica (CO?) Del gas ad una temperatura di 27,0 ° C. Il cilindro ha un pistone senza attrito, che mantiene una pressione costante di 1,00 atm il gas. Il gas viene riscaldato fino a quando la sua temperatura sale a 127,0 ° C presumere che il CO? essere trattati come gas ideale. a) Disegnare un grafico pV per questo processo. b) Quanto lavoro fa il gas in questo processo? c) Su quali il lavoro è fatto? d) Quando si cambia l'energia interna del gas? e) Quanto calore è stato fornito al gas? f) Quanto lavoro sarebbero state sostenute se la pressione sarebbe stata 0.50 atm?
n = 0.250mol
T? = 27,0 ° C 300.16K
CTE P = 1.00 atm.
Tf = 127,0 ° C 400.16K
a) grafico Pv

b)
W = P (Vf-V?)
PV = nRT
V? =
V? =
V? 6.16Lt = 16,6 * 10 ¯ ³ m³

Vf =

Vf =
8.21Lt Vf = 8,21 * 10 ¯ ³ m³
W = P (Vf-V?)
W = 1,013 * 10? Pa (8,21 * 10 ¯ ³ ³ ³ -6,16 * 10 ¯ m³)
W = 207,7 J

c) l'opera è nel pistone
d) AU = nCvÄT
T a = Tf-T? = 400.16K-300.16K = 100K
CO? Cv = 28.46J/molK
Au = (0.250mol) (28.46J/molK) (100K)
AU = 711.5J
e) Q =?
QW = Au
Q = AU + W
Q = 207,7 711.5J
Q = 919.2J
f) i lavori potrebbero essere l'osso stesso 207.85J
19,34 Due moli di monossido di carbonio (CO) sono a una pressione di 1,2 atm e occupano un volume di 30 litri. Poi il gas viene compresso adiabaticamente? di questo volume. Si supponga che il gas è un comportamento ideale. Qual è la variazione di energia interna? "L'energia interna aumenta o diminuisce? Se la temperatura del gas aumenta o diminuisce durante il processo? Spiegare.
n = 2mol
P? = 1.2 atm
V? = 30 Lt
Vf V =? = Vf = 10 Lt

AU =?
Q = 0
A =
=

AU aumenta perché il lavoro del gas> 0
La temperatura aumenta perché l'Unione africana è in aumento perché è un gas ideale.
19,39 Una quantità di biossido di zolfo (SO?) Gas occupa un volume di 5,00 × 10 ¯ ³ m³ ad una pressione di 1.10 × 10? Pa. Il gas si espande adiabaticamente fino ad un volume di 1,00 × 10 ¯ ² m³. Si supponga che il gas è un comportamento ideale. a) Calcolare la pressione finale del gas. (Suggerimento: vedi Tabella 19.1. B) Quanto lavoro svolto dal gas sull'ambiente circostante? c) determinare il motivo temperatura finale: temperatura iniziale del gas.
V? = 5.00 * 10 m³
P? = 1.10 * 10pA
A = 1,29
V? = 1.00 * 10 ¯ ² ³
a) P? =?


P? =
P? = 44.98.59 Pa
P? = 4.5 * 10? Pa

b) W =?
W =
W =
W = 334,83 J

c) T?: T?




La temperatura finale (T?) Scende


19,44 Un sistema termodinamico è effettuata da Stato a Stato C di Figura 19,29 dopo l'abc percorso, il lavoro W fatto dal sistema è di 450 J. Sul percorso abc, W è di 120 J. energie interne dei quattro Stati in figura sono le seguenti: Ua = 150 J, 240 J = Ub, Uc = 680 = 330 J e J. Si Calcolare il flusso di calore Q per ciascuna delle quattro processi: AB, BC, annunci e CC. In ogni processo, se il sistema assorbe o emana calore?

WABC = 450J
WadC = 120J
UA = 150J
UB = 240J
Uc = 680J
Si = 330J
QW = Au
Q = AU + W
Q = (Uf-U?) + W
Flusso di calore ab
Q = (240J-150J)
Q (+ W 240J1505J
Q = 90J
La compensazione di flusso in BC
Q = (680J-240J) J 450
Q = 890J
A1 flusso di calore
Q = (330J-150J) 120j
Q = 300J
Dc flusso di calore
Q = (680J-330J) + W
Q = 350J
Il sistema riceve calore in ciascun processo.

19,47 Due moli di un gas monoatomico a comportamento ideale sono soggetti alle abc ciclo. In un ciclo completo, a 800 J di energia termica di gas. Il processo è svolto AB a pressione costante, e il bc, a volume costante. dichiarazioni di B hanno temperature Ta = 200 K e Tb = 300 K. a) Disegnare un grafico per la PV Cycle. b) Quanto lavoro W è fatto in ca processo?
Q =- 800J n = 2mol
Ta = 200K R = 8.314J/mol.K
Tb = 300K
a)
ab = bc costante pressione costante del volume =
b) QW = Au
QW = (Uf-U?) U? Uf =
QW = 0
W Q = -800 J
Vendita di calore del sistema e il lavoro è fatto
Q <0 e W <0
Wab = P (Vf-V?)
Wab = PV
Wab = nR T
Wab = (2mol) (8.314J/molK) (300K-200K)
Wab = 1662.8J
Wtotal wab = + + WCA WBC
WCA = Wtotal-wab
WCA-1662.8J =- 800J
WCA 2462.8J =-