Jaké teplo přijme kyslík o hmotnosti 40g, zvýší-li se jeho teplota z 30 stup. C na 70 stup. C a) při stálém objemu
Jaké teplo přijme kyslík o hmotnosti 40g, zvýší-li se jeho teplota z 30 stup. C na 70 stup. C a) při stálém objemu b)při stálém tlaku?
cv (O2) = 651 J . kg -1 . K-1 cp (O2) = 912 J . kg-1 . K-1
Určete v obou případech také změnu vnitřní energie plynu a práci, kterou plyn vykoná.
cv (O2) = 651 J . kg -1 . K-1 cp (O2) = 912 J . kg-1 . K-1
Určete v obou případech také změnu vnitřní energie plynu a práci, kterou plyn vykoná.
Odpovědi
Diskuze
W = p*dV kde dV je rozdíl objemu během děje. Pro ideální plyn platí Mayerův vztah Cp = Cv + n*R kde R je plynová konstanta 8,3145J/(mol*K).
V našem případě je člen n*R právě tou prací, kterou ohřívaný plyn vykoná proti vnějšímu tlaku. Protože jde o reálný plyn, bude vykonaná práce o něco nižší, než by odpovídalo rozdílu Cp a Cv. Tento rozdíl je práce, potřebná na překonání mezimolekulových sil u reálného plynu.
Použitím stavové rovnice dostaneme změnu objemu
dV = n*R*(T1-T)/p a pro odpovídající práci
W = p*dV = n*R*(T1-T) = (m/M) * n*R*(T1-T) = (40/32)*8,3145*40 = 415,725J
OK?