48 Rozwiązania zadań ze zbioru "MENDLA" T
Ni = N2 = N - ilość gazu w obu naczyniach jest taka sama, ponieważ pozostałe rametry fizyczne są również identyczne.
Po ogrzaniu gazu w pierwszej części cylindra tłok przesunie się w prawo o I, co spowoduje zwiększenie objętości Vi tej części o AV = I • S oraz zmniejszenie ot>. jętości V2 też o AV = I S.
1
Objętości gazu będą: Vi' = - • V + I • S
oraz
1
V2' = ^V-I-S
Po przesunięciu się tłoka o I ciśnienie w obu częściach cylindra wyrówna się i przyjmie wartość: pi' = p2'
Temperatura wzrośnie o wartość: AT = T2 - T
P1'- |
rv ^ r'-s |
^t2 ; | |
P2'* |
N , ^ |
--I.S -7 |
= N • k dla I części cylindra
= N • k dla II części cylindra
Temperaturę T2 obliczymy korzystając z równania gazu doskonałego dla gazów znajdujących się w obu częściach cylindra po ogrzaniu.
Po podstawieniu do równania pierwszego za Nk otrzymamy:
pr- |
(M \ 2+l‘s |
P2' • |
(M \ l-i-s |
12 ; |
W ^ | ||
•• I- |
l-S |
/:pi' Pamiętamy, że p'j = P2-
I+|s)T= |
fi -1 •s j |
•T2 /: |
(M \ f-'-s |
^ / |
f + l-S
T2 = 4- T
Po przekształceniu;
_ T V + 2• I • S
t2 = t
V - 2 • I • S
Po podstawieniu za T2 do wzoru na AT otrzymamy:
1
V + 2 • I |
• S |
V - 2 • I |
• S" |
rv+2. |
IS |
V - 2 • v + 2 • I |
IS |
• S- |
- 1
V - 2 • I • S m ■ m2
nf-mnf'K''S K
_4 • 0,02 ■ 0,0007 0,000056
0,000084 - 2 • 0,02 • 0,0007 U ' 0,000056
at = t-at = t-at = t-at = t-
Jednostki:
[AT] = K
AT = 300
V - 2 • I • S 4 • I • S
AT = 300 K
Odp.: Temperatura w pierwszej części cylindra musi wzrosnąć o 300 K.
Dane: Szukane:
ti = 7°C h = ?
t2= 17°C
p= 1000 hPa= 100000 Pa
Pm = 0,717 —% itt
Pw = 1000 Ą - gęstość wody odczytujemy z tablic nr
p2 = p
Z równowagi gazu doskonałego dla stanu początkowego i końcowego metanu otrzymujemy
Ti \2
Ilość cząsteczek metanu nie ulega zmianie, więc:
£5__V = P2_3j_V /: V, ale Ti=ti+273K
Ti >2
oraz T2 = t2 + 273K