117 Rozwiązania zadań ze zbioru "MENDLA
Ze stanu 1 do stanu 2 gaz rozszerza się izotermicznie, więc:
Pi • Vi = p2 • V2 /: V2
stąd p2 =
Pi • Vi _ 10OkPa • 1 drri3 2 dm3
Mdm3]
100
V2
P2 = 50 kPa
Następnie izobarycznie przechodzimy ze stanu 2 do 3. (odcinek równoległy do 50 osi V.)
Z równania Clapeyrona dla stanu 1 otrzymamy:
= N • R /• Ti u
pi • Vi = N • R • Ti /: N • R P1 • Vi
stąd Ti =
N • R
Ze stanu 1 do stanu 2 gaz rozszerza się izotermicznie, więc pi ■ Vi
T2 = T1 =
N • R
Ze stanu 2 do 3 gaz jest poddany przemianie izobarycznej, więc: Vg _ Vą T2"T3
V2 • T3 = V3 • T2 /: V2 V3 • T2
stąd T3 =
V2
ale
T2 =
Pi • Vi N • R
Po podstawieniu T2 mamy: V3 • pi • Vi
T3 = T3 =
t3 =
V2 ■ N • R P1 • Vi • V3 N • R • V2
100000 Pa • 0,001 m3 • 0,004 m3
0,2 mo/- 8,31
K ■ mol
• 0,002 m3
o A/ Pa = — m2
J= A/- m
/TT2
m
r3= 120
A/ • m K
7b= 120A/. m-
K
N■ m
T3 = 120 /C
Odp.: Temperatura końcowa gazu wynosi 120/C
P3 = ?
I - przemiana izotermiczna
II - przemiana izochoryczna
Najpierw poddano gaz przemianie izotermicznej, a więc zapiszemy: pi • Vi = p2 • V2 /: V2
P2 =
P2 = P2 =
pi • Vi V2
Pi • Vi 2Vi Pi
gdzie V2 = 2 • Vi
Ze stanu drugiego do trzeciego gaz przeprowadzono izochorycznie, więc:
P'2 P3 , T — = / -T3
'2 '3
P2 • T3 P3--
P3 =
T2
P2 • 2 • T2 T2
ale
T3 = 2T2
gdzie
P2 = g • Pi
P3 = 2 • p2 ,
P3 2 • g
p3 = pi = 200 kPa
Odp.: Ciśnienie po obu przemianach wyniesie 200 kPa.
Va = 1 /7T3 Vb, Vc, Vd = ?
Z wykresu odczytamy:
Pa = pB = 40 k Pa Pc = po = 20kPa Ta =100 K TB =400 K •Tc = 200 K TD = 300 K