1. на рисунке представлен график процесса проведенного с одним молем идеального газа 1 дайте название каждого процесса2 как изменяются термодинамические параметры газа при переходе из одного состояния в другое 3 напишите уравнение описывающее каждый из процессов 4 изобразите этот процесс в координатах (p,v)2.почему при изометрическом расширении идеального газа его давление уменьшается? дайте обоснованный ответ 3.определите массу аммиака содержащегося в емкостью 20 л при температуре 27 градусов и под давлением 20 кпа
1.1 Название каждого процесса на графике:
- Обратите внимание, что в предложении изначально говорится о графике. Давайте предположим, что график представлен на координатной плоскости с осями p (давление) и V (объем).
1.2 Как изменяются термодинамические параметры газа при переходе из одного состояния в другое:
- Для каждого процесса на графике определены начальное и конечное состояния газа. При переходе от одного состояния к другому, изменяются следующие термодинамические параметры: давление (p), объем (V) и температура (T).
1.3 Уравнение, описывающее каждый из процессов:
- Чтобы получить уравнение, описывающее каждый процесс, необходимо определить связь между давлением, объемом и температурой в каждом состоянии газа. Это можно сделать, используя уравнение состояния идеального газа (уравнение Клапейрона):
PV = nRT,
где P - давление, V - объем, n - количество вещества (в данном случае 1 моль), R - универсальная газовая постоянная, T - температура в кельвинах.
Подставляя начальные и конечные значения параметров в уравнение состояния, можно получить уравнения, описывающие каждый процесс на графике.
1.4 Изобразите этот процесс в координатах (p,V):
- Для того чтобы изобразить процесс на графике в координатах (p,V), необходимо провести точки, соответствующие начальному и конечному состояниям газа, и соединить их линией. При этом, масштаб по осям должен быть правильным, чтобы понять изменение параметров газа.
2. Почему при изометрическом расширении идеального газа его давление уменьшается?
- Изометрический процесс описывает изменение состояния идеального газа при постоянном объеме (V постоянно). В этом случае, если газ расширяется (переходит от меньшего объема к большему), его частицы начинают занимать больше пространства, следовательно, за счет расширения увеличивается суммарная площадь, на которую действуют частицы газа на стенки сосуда. В результате, доля суммарной площади, на одну частицу газа уменьшается. Таким образом, газ оказывает меньшее давление на единицу площади по сравнению с начальным состоянием, что объясняет уменьшение давления при изометрическом расширении.
3. Определите массу аммиака, содержащегося в емкости 20 л при температуре 27 градусов и под давлением 20 кПа:
- Для решения этой задачи необходимо использовать уравнение состояния идеального газа. В данном случае, нам дан объем газа (V = 20 л), температура (T = 27 градусов, которую нужно перевести в Кельвины) и давление (P = 20 кПа).
- Сначала переведем температуру в Кельвины: T (K) = T (C) + 273.15
T (K) = 27 + 273.15 = 300.15 K
- Затем, используя уравнение состояния идеального газа PV = nRT, выразим количество вещества (n):
n = PV / RT
- Подставим известные значения в уравнение:
n = (20 кПа * 20 л) / (8.314 Дж/(моль·К) * 300.15 K)
- Выполним расчет:
n = (400 кг·Па·л) / (8.314 Дж/(моль·К) * 300.15 K)
= 0.1609 моль
- Найдем массу аммиака, используя молярную массу (M) аммиака (14.01 г/моль):
масса (m) = n * M
масса (m) = 0.1609 моль * 14.01 г/моль
= 2.2503 г
- Таким образом, в емкости содержится примерно 2.2503 г аммиака.