256

zmienia się w przemianach, obliczyć (a) prace i (b) ciepła obu procesów. Masa cząsteczkowa żelaza wynosi 55,85 kg/kmol.

Odpowiedź: (a) -18,28 J; -1,63 J; (b) 397,5 J; 0,03 J.

Zadanie 8.2.4

Dwa mole soii paramagnetycznej spełniającej prawo Curie umieszczono w polu magnetycznym o natężeniu 10⁵ A/m w temperaturze 2,1 K. W wyniku równoczesnej zmiany natężenia pola magnetycznego i wymiany ciepła z otoczeniem otrzymano przemianę, która na wykresie T-s jest linią prostą. Końcowa temperatura przemiany wynosi 1,2 K, zaś końcowe natężenie pola magnetycznego równe jest jego wartości początkowej. Obliczyć ciepło przemiany. Stale dla paramagnetyka doskonałego wynoszą: C_c - 0,098 m³-K/kmol; A_c = 2910 J-K/kmol.

Odpowiedź: -3,19 J.

Zadanie 8.2.5

Kryształ siarczanu gadolinu w temperaturze 1,5 K jest odwracalnie i izoter-micznie magnetyzowany w polu od 0 do 1 MA/m. Obliczyć dla dwu moli soli ciepło, pracę i zmianę entropii w tym procesie. Jaka będzie końcowa temperatura, jeżeli następnie sól zostanie izentropowo rozmagnesowana? Dane: C_c = 0,098 m³*K/kmol, A_c = 2910 J-K/kmol.

Odpowiedź: -82,1 J; 0,228 K.

Zadanie 8.2.6

Magnetyczny obieg chłodniczy składa się z trzech przemian: (a) izotermy przy temperaturze 3 K, podczas której odprowadzane jest ciepło w ilości 9 kJ/kmol, (b) izentropy, (c) przemiany zachodzącej przy stałym natężeniu pola magnetycznego wynoszącym 0,1 MA/m. W obiegu pracuje I kilomol ałunu żelazowo-amonowego. Obliczyć współczynnik wydajności chłodniczej. Dane: C_c = 0,0552 m³-K/kmoi, A_c = 108 J-K/kmol.

Odpowiedź: 0,275.

Zadanie 8.2.7

Obliczyć wydajność obiegu chłodniczego realizowanego przez paramagne-tyk Curie o stałych C_ę = 0,023 m³-K/kmol; A_c ~ 150 J-K/kmol. Obieg składa się z izotermicznego, przy T = 2,1 K, namagnesowania przez zmianę natężenia pola magnetycznego od 5-10⁵A/m do 10⁶ A/m; izentropowego rozmagnesowania przez spadek natężenia pola magnetycznego do jego pierwotnej wartości oraz przemiany zamykającej obieg a mającej postać linii prostej w układzie T-s.

Odpowiedź: 1,28.

256