Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Работа газа в изобарном процессе
Предположим, что газ расширяется при постоянном давлении p. Тогда сила F, с которой газ действует на поршень, также постоянна. Пусть поршень переместился на расстояние ∆ x (рис. 26). Работа газа равна: A = F ∆ x = pS ∆ x. Но S ∆ x = ∆ V — изменение объёма газа. Поэтому для работы газа при изобарном расширении мы получаем формулу: A = p ∆ V. (9) Рис. 26. A = p ∆ V Если V 1 и V 2 — начальный и конечный объём газа, то для работы газа имеем: A = p (V 2 − V 1). Изобразив данный процесс на pV -диаграмме, мы видим, что работа газа равна площади прямоугольника под графиком нашего процесса (рис. 27). p
p V 1 V 2 V Рис. 27. Работа газа как площадь Пусть теперь газ изобарно сжимается от объёма V 1 до объёма V 2. С помощью аналогичных рассуждений приходим к формуле: A = − p (V 1 − V 2). Но −(V 1 − V 2) = V 2 − V 1 = ∆ V, и снова получается формула (9). Работа газа опять-таки будет равна площади под графиком процесса на pV -диаграмме, но теперь со знаком минус. Итак, формула A = p ∆ V выражает работу газа при постоянном давлении — как в процессе расширения газа, так и в процессе сжатия. Работа, совершаемая над газом Наряду с работой A, которую совершает газ по передвижению поршня, рассматривают также работу A 0, которую поршень совершает над газом. Если газ действует на поршень с силой F~, то по третьему закону Ньютона поршень действует на газ с силой F~ 0, равной силе F~ по модулю и противоположной по направлению: F~ 0 = − F~ (рис. 29). Рис. 29. Внешняя сила F~ 0, действующая на газ Следовательно, работа поршня A 0 равна по модулю и противоположна по знаку работе газа: A 0 = − A. Так, в процессе расширения газ совершает положительную работу (A > 0); при этом работа, совершаемая над газом, отрицательна (A 0 < 0). Наоборот, при сжатии работа газа отрицательна (A < 0), а работа, совершаемая поршнем над газом, положительна (A 0 > 0). Будьте внимательны: если в задаче просят найти работу, совершённую над газом, то имеется в виду работа A 0. Решение задач Задача №1 Какое количество вещества содержится в газе, если при его давлении 200 кПа и температуре 240 К его оббьем равен 40 л?
Дано: СИ Решение: P=200кПа 200*103Па pV= υRT => υ= T=240 K Ответ:4 моль V=40л 40*10-3м3 υ -? Задача №2 Баллон какой вместимости нужен для содержания в нем газа, взятого в количестве 50 моль, если при максимальной температуре 360 К давлении 6 МПа? Дано: СИ Решение υ =50 моль pV=υRT Т=360 K V= p=6 МПа 6*106 Ответ: V-?
Задача №3 Каково давление сжатого воздуха, находящегося в баллоне вместимостью 20л при 300К, если масса этого воздуха 2 кг? Дано: СИ Решение: V=20л 20*10-3м3 pV= =>p= m=2кг p= Т=300К p-? Ответ:8,6 Мпа
Тема 2.4. Основы термодинамики Содержание учебного материала: «Первый закон термодинамики. Применение первого закона термодинамики к изопроцессам». Цели: Учебные: Раскрыть сущность первого закона термодинамики. Вывести формулы применения первого закона термодинамики к изопроцессам. Научить решать задачи по применению первого закона ТД к изопроцессам. Обучить навыкам постановки демонстрационного эксперимента. Воспитательные: Воспитывать трудолюбие, внимательность и наблюдательность. Научить слушать, анализировать, чётко аргументировать, излагать и отстаивать своё мнение. Повысить интерес обучающихся к изучаемому материалу путем разнообразия форм проведения уроков. Развивающие: Развивать познавательные способности обучающихся. Активизировать исследовательские способности. Расширять кругозор, исследовательское мышление обучающихся. Прививать умения применять полученные теоретические знания на практике. Оборудование: секундомер, термометр, манометр, гофрированный сосуд для газа, измерительная лента.
Как мы знаем, существует лишь два способа изменения внутренней энергии тела: теплопередача и совершение работы.
Опыт показывает, что эти способы независимы — в том смысле, что их результаты складываются. Если телу в процессе теплообмена передано количество теплоты Q, и если в то же время над телом совершена работа A 0, то изменение внутренней энергии тела будет равно: ∆ U = Q + A 0 . (1) Нас больше всего интересует случай, когда тело является газом. Тогда A 0 = − A (где A, как всегда, есть работа самого газа). Формула (1) принимает вид: ∆ U = Q − A, или Q = ∆ U + A. (2) Соотношение (2) называется первым законом термодинамики. Смысл его прост: количество теплоты, переданное газу, идёт на изменение внутренней энергии газа и на совершение газом работы. Напомним, что величина Q может быть и отрицательной: в таком случае тепло отводится от газа. Но первый закон термодинамики остаётся справедливым в любом случае. Он является одним из фундаментальных физических законов и находит подтверждение в многочисленных явлениях и экспериментах.
|
||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2021-06-14; просмотров: 98; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.129.67.26 (0.008 с.) |