Ex: formula puteri, formule analiza financiara, inmultirea radicalilor exercitii rezolvate
Custom Search

Fizica clasa a-10-a problema rezolvata 13

O masa m = 2 kg de oxigen ocupa volumul V1 = 1 m3 la presiunea p1 = 2 * 105 N/m2. Gazul este incalzit izobar si se destinde pana la volumul V2 = 3 m3, apoi izocor pana presiunea devine p3 = 5 * 105 N/m2.

Sa se afle:

a) variatia energiei interne (∆U);
b) lucrul mecanic efectuat de gaz;
c) caldura absorbita de gaz (Q). Se cunoaste Cv = 5/2 * R




Legenda
Cv = caldura molara izocora a gazului
∆U = variatia energiei interne
υ = numarul de kmoli de gaz
T1, T2 = temperaturi
∆T = variatia temperaturii
L = lucrul mecanic
Q = caldura absorbita de gaz
p1 = presiunea gazului in starea 1
p3 = presiunea gazului in starea 3
V1 = volumul gazului in starea initiala
V2 = volumul gazului in starea finala (destins)


Rezolvare

a) Variatia energiei interne a gazului la trecerea din starea initiala in cea finala este:

∆U = υCv∆T = m/µ Cv(T2 – T1)       (relatia 1)

Temperaturile T1 si T2 le obtinem din ecuatiile de stare:

T1 = m/µ (p1V1) / R
T2 = m/µ (p3V2) / R


Inlocuim in (relatia 1) si rezulta:

∆U = m/µ * Cv * µ/m * 1/R(p3V2 – p1V1) =>
∆U = 5/2 (p3V2 – p1V1) =>
∆U = 3,25 * 106 J.

b) Lucrul mecanic total la trecerea din starea 1 in starea 3 este:

L = L12 + L23     (relatia 2)

Dar, L12 = p1(V2 – V1), iar L23 = 0, deoarece transformarea 2 – 3 este izocora.

Rezulta ca lucrul mecanic efectuat de gaz este:

L = L12 = p1(V2 – V1) =>
L = 0,4 * 106 J


c) Din primul principiu al termodinamicii, caldura absorbita de gaz este:

Q = ∆U + L
Q = 3,25 * 106 J + 0,4 * 106 J

Q = 3,65 MJ




Niciun comentariu: