Dãn nở đẳng nhiệt 0,85 mol khí lý tưởng từ áp suất 15 atm và nhiệt độ 300K tới áp suất 1atm.Tính công dãn nở trong các trường hợp sau:
a) trong chân không
b) khi áp suất ngoài không đổi là 1atm
c) khi quá trình là thuận nghịch
Một khối khí lý tưởng thể tích 3l, áp suất 2.10^5 N/m, nhiệt độ 27°C được đun nóng đẳng tích rồi cho dãn nở đẳng áp. Trong quá trình dãn nở nhiệt độ tăng thêm 30°C. Công mà khí đã thực hiện là
quá trình đẳng áp :
\(\dfrac{V_1}{T_1}=\dfrac{V_2}{T_2}\Rightarrow\dfrac{3}{27+273}=\dfrac{V_2}{30+27+273}\Rightarrow V_2=3,3\left(l\right)\)
độ thay đổi thể tích :
\(\Delta V=V_2-V_1=3,3-3=0,3\left(l\right)=0,0003\left(m^3\right)\)
công mà khí đã thực hiện :
\(A=p.\Delta V=2.10^5.0,0003=60\left(J\right)\)
Người ta đốt nóng cho dãn nở đẳng áp 20g ôxi ở áp suất 2,8at và nhiệt độ 27 ° C đến thể tích 8 lít. Cho ôxi có μ = 32 , lấy R = 8,31J/mol.K, nhiệt dung riêng đẳng áp Cp = 0,91.103J/kg.độ; 1at = 9,81.104N/m2.
a) Tính nhiệt độ cuối cùng và công của khí sinh ra khi dãn nở.
b) Độ biến thiên nội năng của khí trong quá trình dãn nở.
a) Ở trạng thái cuối ta có:
Trong quá trình đẳng áp:
Trong đó:
Độ biến thiên nội năng:
Có 64 g khí oxi đựng trong một bình kín có thể tích 10 lít và áp suất là 2 atm. Nung nóng khí trong bình để áp suất tăng thêm 1,2 atm. Tính độ biến thiên nội năng của khối khí. Coi bình không dãn nở vì nhiệt.
cho một khí lí tưởng đơn nguyên tử có thể tích 5 lít ở áp suất 1 atm và nhiệt điị 300K (A) khi thực hiện quá trình biến đổi đẳng tính đến áp suất 3 atm (B) sau đó giẳn đẳng nhiệt về áp suất 1 atm (C) cuối cùng khi được làm lạnh đẳng áp đến thể tích ban đầu (A) tính a) nhiệt độ tại B và C b) nhiệt hệ nhận và công khối khí thực hiện trong chu trình trên.
Người ta đốt nóng cho dãn nở đẳng áp 20 g ôxi ở áp suất 2,8 at và nhiệt độ 27 oC đến thể tích 8 lít. Cho ôxi có μ = 32g/mol, lấy R = 8,31J/mol.K, nhiệt dung riêng đẳng áp Cp = 0,91.103 J/kg.K; 1at = 9,81.104N/m2. Độ biến thiên nội năng của khí trong quá trình dãn nở là:
A. 2010J
B. 1510J
C. 1601,07J
D. 2510J
Đáp án: C
Ở trạng thái cuối ta có:
Thể tích:
V2 = 8.10-3 m3
Áp suất:
p = 2,8 at = 2,8.9,81.104 N/m2.
Mặt khác:
Công của khí sinh ra khi dãn nở trong quá trình đẳng áp:
Chú ý rằng:
Độ biến thiên nội năng:
∆U = A + Q
Với quy ước dấu, khí sinh công A < 0, nhận nhiệt Q > 0.
Trong đó:
Một bình chứa 14 g khí nitơ ở nhiệt độ 27 ° C và áp suất 1 atm. Sau khi hơ nóng, áp suất trong bình chứa khí tăng lên tới 5 at. Hãy tính nhiệt lượng cần cung cấp cho khí nitơ và độ tăng nội năng của khí
Biết nhiệt dung riêng của nitơ trong quá trình nung nóng đẳng nhiệt là c V = 742 J/(kg.K). Coi sự nở vì nhiệt của bình là không đáng kể.
Do bình không dãn nở vì nhiệt, nên công do khí sinh ra : A' = p ∆ V = 0. Theo nguyên lí I, ta có :
∆ U = Q (1)
Nhiệt lượng do khí nhận được : Q = m c V ( T 2 - T 1 ) (2)
Mặt khác, do quá trình là đẳng tích nên :
Từ (2) tính được : Q = 15,58. 10 3 J.
Từ (1) suy ra: ∆ U = 15,58. 10 3 J.
Nhiệt độ của không khí trong căn phòng rộng 80m3 là 17 ° C . Sau khi sưởi ấm nhiệt độ của phòng là 27 ° C . Tính công mà không khí của căn phòng sinh ra khi dãn đẳng áp ở áp suất 105 Pa
Công của không khí sinh ra khi dãn đẳng áp ở áp suất 105 Pa:
Áp dụng phương trình Clapêrôn – Menđêlêep, ta có:
Trong xilanh có tiết diện 200 c m 2 , pittong cách đáy 30cm, có khí ở 27 0 C và áp suất 10 6 N / m 2 . Khi nhận nhiệt lượng do 5g xăng bị cháy cung cấp, khí dãn nở đẳng áp, nhiệt độ tăng thêm 150 0 C . Biết khi cháy 10% nhiệt lượng của xăng cung cấp cho khí. Năng suất tỏa nhiệt của xăng là 4 , 8 . 10 7 J / k g . Tính công do khí thực hiện
A. 1500J
B. 3000J
C. 2480J
D. 1240J
Ta có:
Thể tích V 1 = S h = 200.30 = 6000 c m 3
Quá trình đẳng áp: → V 1 T 1 = V 2 T 2
→ V 2 = V 1 T 2 T 1 = 6000. 27 + 150 + 273 27 + 273 = 9000 c m 3
Công do khí thực hiện:
A = p V 2 − V 1 = 10 6 9000 − 6000 .10 − 6 = 3000 J
Đáp án: B
Trong xilanh có tiết diện 50 c m 2 , pittong cách đáy 30cm, có khí ở 32 0 C và áp suất 10 6 N / m 2 . Khi nhận nhiệt lượng do 5g xăng bị cháy cung cấp, khí dãn nở đẳng áp, nhiệt độ tăng thêm 150 0 C . Biết khi cháy 10% nhiệt lượng của xăng cung cấp cho khí. Năng suất tỏa nhiệt của xăng là 4 , 8 . 10 7 J / k g . Tính công do khí thực hiện
A. 1500J
B. 2237,7J
C. 737,7J
D. 1005,5J
Ta có:
Thể tích V 1 = S h = 50.30 = 1500 c m 3
Quá trình đẳng áp:
⇒ V 1 T 1 = V 2 T 2 ⇒ V 2 = V 1 T 2 T 1 = 1500. 32 + 150 + 273 32 + 273 = 2237 , 7 c m 3
Công do khí thực hiện:
A = p V 2 − V 1 = 10 6 2237 , 7 − 1500 .10 − 6 = 737 , 7 J
Đáp án: C