Изменяются параметры одной массы газа

Уравнение клайперона

Для данной массы газа справедливо соотношение

, (4.1)

которое называется уравнением Клайперона.

Из уравнения Клайперона как частные случаи вытекают законы Бойля–Мариотта, Гей-Люссака и Шарля.

В самом деле, пусть Т = const, тогда из (4.1) следует

pV = const (закон Бойля–Мариотта).

Пусть р = const, тогда из (4.1) следует

= const (закон Гей-Люссака).

Пусть V = const, тогда из (4.1) следует

= const (закон Шарля).

Задача 4.1. Некоторая масса воздуха при температуре Т1 = 546 К и давлении р1 = 2×105 Па занимает объем V1 = 1 л. Какой объем будет занимать эта же масса воздуха при нормальных условиях (р0 = = 1×105 Па, Т0 = 273 К)?

 

Т1 = 546 К р1 = 2×105 Па V1 = 1 л р0 = 1×105 Па Т0 = 273 К Решение. Согласно формуле (4.1) Ответ: 1 л.
V0 = ?

СТОП! Решите самостоятельно: А1, А2, В2.

Задача 4.2. После того как объем некоторой массы газа уменьшили в п раз, а температура возросла на k %, давление увеличилось на Dр. Найти начальное давление газа.

n = V1/V2 T2 T1 = Dр = р2р1 Решение. Согласно формуле (4.1) . (1) Из условия задачи находим: р2 = р1 + Dр; V2 = V1/n; Т2 = Т1(1 + k/100).
р1 = ?

Подставим в формулу (1) эти величины

.

Ответ: .

СТОП! Решите самостоятельно: А4–А6, В1.

Вертикальный сосуд с поршнем.

Изменяются параметры одной массы газа

 

Задача 4.3.В цилиндрическом сосуде, стоящем вертикально, под невесомым поршнем площадью S = 100 см2, расположенным на расстоянии Н = 1,00 м от дна сосуда, содержится некоторая масса воздуха при температуре Т1 = 300 К. На поршень поставили груз т = 20,0 кг, в результате чего поршень опустился на расстояние h = =10,0 см. Определить, какая температура установилась в сосуде. Атмосферное давление р0 = 1,00×105 Па.

 

Н = 1,00 м h = 10,0 см = 0,100 м т = 20,0 кг S = 100 см2 = 1,00×10–2 м2 Т1 = 300 К р0 = 1,00×105 Па Решение. Согласно формуле (4.1) . (1) Начальное давление равно атмосферному р1 = р0. (2)
Т2 = ?

Конечное давление больше атмосферного на mg/S:

. (3)

Начальный объем

V1 = HS. (4)

Конечный объем

V2 = (H – h)S. (5)

Подставляя (2)–(5) в (1), получим

Подставим численные значения:

.

Ответ: » 323 К.

СТОП! Решите самостоятельно: В4, В5.

Сосуд с поршнем,








Дата добавления: 2016-04-11; просмотров: 1019;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.005 сек.