Dział 8: Termodynamika
Pierwsza zasada termodynamiki dla gazów
Teoria, przykłady i zadania z rozwiązaniami krok po kroku – fizyka, liceum – rozszerzenie.
Ćwicz ten temat
Trening z podpowiedziami i rozwiązaniami krok po kroku, szybkie strzały i za każdym razem nowe zadania – po założeniu konta. Konto demo jest bezpłatne.
Zmiana energii wewnętrznej równa się sumie ciepła i pracy wykonanej nad gazem.
I zasada
ΔU = Q + W – W > 0, gdy siły zewnętrzne sprężają gaz.
Praca gazu
Wgazu = pΔV (izobarycznie), ogólnie pole pod p(V).
Gaz jednoatomowy
ΔU = (3/2) n R ΔT; Cv = 3R/2, Cp = 5R/2, Cp − Cv = R.
Przykład 1
Gaz pobrał 500 J ciepła i wykonał pracę 200 J. ΔU?
Pokaż rozwiązanie
500 − 200 = 300 J.
Przykładowe zadania z rozwiązaniami
Zadanie 1
Gaz rozprężył się izobarycznie pod ciśnieniem 100 kPa, zwiększając objętość o 5 dm³. Oblicz pracę wykonaną przez gaz.
Pokaż rozwiązanie
Odpowiedź: 500
- W = 100·10³ Pa · 5·10⁻³ m³ = 500 J
Zadanie 2
Oblicz przyrost energii wewnętrznej 1 mol(i) jednoatomowego gazu doskonałego ogrzanego o 100 K (R = 8,31 J/(mol·K); do 0,1 J).
Pokaż rozwiązanie
Odpowiedź: 1246,5
- ΔU = 1,5·1·8,31·100 = 1246,5 J
Zadanie 3
Ile ciepła trzeba dostarczyć 1 mol(om) jednoatomowego gazu doskonałego, aby izobarycznie ogrzać go o 10 K? (C_p = 5/2 R, R = 8,31; do 0,1 J)
Pokaż rozwiązanie
Odpowiedź: 207,8
- Q = 1·2,5·8,31·10 = 207,8 J
Chcesz rozwiązywać takie zadania?
Załóż konto i ćwicz z podpowiedziami – każde zadanie sprawdzimy i pokażemy rozwiązanie. Konto demo jest bezpłatne.