Задача №33 2.0 кг азота адиабатически расширяются в вакууме от до . Найти понижение температуры при этом расширении, считая, известной для азота постоянную а, входящую в уравнение Ван-дер-Ваальса.

Задача №33

2.0 кг азота адиабатически расширяются в вакууме от до . Найти понижение температуры при
этом расширении, считая, известной для азота постоянную а, входящую в уравнение Ван-дер-Ваальса.

Дано:

Найти:

Решение:

При адиабатическом расширении газа в пустоту работа не совершается. Поэтому , следовательно, внутренняя энергия газа остается постоянной. Внутренняя энергия реального газа для v молей определяется как

Учитывая, что , получаем

Тогда изменение будет определяться как

Выразим из (12.1) :

Найдем количество вещества азота . Молярная масса азота

Число степеней свободы молекул азота
(двухатомный газ). Тогда изменение температуры

Ответ.

Эта задача взята со страницы задач по физике с решением:

Решение задач по физике

Возможно эти задачи вам будут полезны:

Задача №31 Азот , адиабатически расширяясь, совершает работу, равную 480 кДж. Определить конечную температуру газа, если до расширения он имел температуру . Масса азота . Теплоемкость газа считать постоянной.

Задача №32 Воздух массой 1 кг совершает цикл, состоящий из двух изохор и двух изобар. Минимальные (начальные) значения объема и давления газа равны и 1,2 МПа. Максимальное давление газа в цикле 1,4 МПа, причем . Определить: 1) координаты пересечения изохор и изобар; 2) работу , совершенную газом за один цикл; 3) количество теплоты , полученное газом от нагревателя за цикл; 4) КПД цикла. Считать воздух двухатомным газом, имеющим молярную массу М- 0,029 кг/моль. Построить график процесса.

Задача №34 Углекислый газ массой 6,6 кг при давлении 0,1 МПа занимает объем . Определите температуру газа, если 1) газ реальный; 2) газ идеальный. Параметры и принять соответственно . Газовую постоянную принять равной универсальной газовой постоянной.

Задача №35 Найти эффективный диаметр молекул азота. Критические параметры для азота