Красноярский государственный университет, химический факультет
660041, Россия, г.Красноярск, пр. Свободный, 79, e-mail:
кафедра физической химии
информация Кристалл Технологии Наука Образование Главная

Пример 1.
Определите работу изобарного расширения 3 моль идеального газа при его нагревании от 298 К до 400К.

Решение: Работу изобарного расширения определяем по уравнению W=nR(T2-T1)=3 · 8,314·(400-298)=2,544103 Дж

Пример 2.
Определите работу изотермического расширения 3 моль водяного пара от 0,5·105 Па до 0,2·105 Па при 330 К. Водяной пар подчиняется законам идеального газа.
Решение: Работу определяем по уравнению W=nRTln(p1)/(p2)=3·8,314·(400-298)=2,544·103 кДж

Пример 3.
Определите работу изобарного расширения 500 г CO2, поглощенную теплоту и изменение внутренней энергии при нагревании газа от 200 до 400 К. Средняя теплоемкость Cp=7/2R. Газ считать идеальным.

Решение: а) определяем число молей CO2: n=500/44=11,36 моль
б) определяем работу расширения по уравнению W=nR(T2-T1)=11,36·8,314·(400-200)=18900 кДж
в) определяем количество теплоты по уравнению Qp=ΔH=nCp(T2-T1)=11,36·7/2·8,314(400-200)=66100 кДж
г) изменение внутренней энергии определим из уравнения
Δ U=Qp-W=66100-18900=47200 Дж

Пример 4.
Определите изменение внутренней энергии при испарении 20·10-3 кг этилового спирта при его кипении под давлением 1,013·105 Н/м2. Удельная теплота испарения спирта 837,38·103 Дж/кг, а удельный объем пара равен 607·10-3 м3/кг. Объемом жидкости можно пренебречь.
Решение: Определяем теплоту испарения 20·10-3 кг этилового спирта. Q=mg. Q=20·10-3·837,38·103=16747,6 Дж. Работа при испарении 1 кг спирта равна W=pVп, а для 20·10-3 кг работа равна 1,013·105· 607· 10-3·   20· 10-3=1229,8 Дж. Изменение внутренней энергии Δ U=Q-W=16747,6-1229,8=15517,8 Дж.

Пример 5.
В резервуаре емкостью 50·10-3 м3 при 283 К и избыточном давлении 5· 1,013\· 105 H/м2 содержится азот. Oпределить количество теплоты, которое необходимо сообщить газу, если стенки резервуара выдерживают давление не более. Считать азот идеальным газом и принять Cp=7/2·105 H/м2.
Решение: система работу не совершает, т.к. V=const и W=0 следовательно, Qv=Δ U,
Qv=Δ U=nCv(T2-T1)
находим количество молей азота n=p1V1/(RT1)=5· 1,013· 105· 50· 10-3/(8,31·283)=10,63 моль Температуру T2 найдем из уравнения p2V=nRT2 T2=p2V/(nR)=1132 K. Из уравнения Cp-Cv=R найдем, что Cv=Cp-R=5/2 полученные данные подставляем в уравнение для расчета теплоты Qv=nCv(T2-T1)=10,63· 5/2· 8,31· (1132-283)=187,798 кДж.

Пример 6.
Определить количество теплоты, поглощенное при нагревании 1 кг α-Al2O3 от 298 до 1000 К, если истинная молярная теплоемкость в этом интервале температур выражена уравнением Cp=115+12,8· 10-3T-35,4·105T-2 Дж/(моль К).
Решение: Δ Hp=1000/102[115(1000-298)+1/2·12,8·10-3(10002-2982) 35,4· 105(1000-398)/(298·1000)=766 кДж.

cтраница 1 | 2 | 3

дизайн и разработка сайта