Водород массой m = 40 г, имевший температуру т1 = 300 к, адиабатически расширился, увеличив объем в n1 = 3 раза. затем при изотермическом сжатии объем газа уменьшился в n2 = 2 раза. определить полную работу а, совершенную газом, и конечную температуру т2 газа.
Температуры и объемы газа, совершающего адиабатный процесс,
связаны между соотношением
Т2/Т1 = 1/n1^y-1
n1= V2/V1
где y – отношение значений теплоемкости газа при постоянном давлении и по-
стоянном объеме;
Отсюда получаем следующее выражение для конеч-
ной температуры:
T2=T1/n1^y-1
Работа А1 газа при адиабатном расширении может быть определена по
формуле
A1=m*i/2M*R(T1-T2)
Работа А2 газа при изотермическом процессе может быть выражена в виде
A2=m/M*R*T2*ln(1/n2)
n2= V2/V3
Произведем вычисления с учетом, что для водорода как двухатомного газа
y=1,4, i=2 и М=2·10-3 кг/моль:
T2=300/2^0.4=~227.357 K
A1=9,099 КДж
А2= -18.086 КДж