E=3/2 vRT (1)– формула энергии движения молекул E=mv^2/2 ; v= m/µ подставим в (1)(m*v^2)/2=3/2*m/µ *RTv^2=3RT/µ тогда T= v^2 * µ / (3R)в первом процессеT1= v1^2 * µ / (3R)T2= v2^2 * µ / (3R)∆T =(T2-T1)= v2^2 * µ / (3R) – v1^2 * µ / (3R)= µ / (3R) * (v2^2-v1^2)Отсюда µ / (3R) = ∆T /(v2^2-v1^2) = 100 / (600^2 – 200^2) =1/3200 (2)в втором процессеv1=600 м/с ; v2=400 м/с ; µ / (3R) = 1/3200 взяли из (2)изменение температуры∆T = µ / (3R) * (v2^2-v1^2)∆T = 1/3200 * (400^2-600^2) = - 62.5 Kответ надо понизить на 62.5 K
Решение:
1) Целесообразно разделить задачу на два отрезка: изохорный процесс и изобарный.
Ясно, что при изохорном процессе работа не совершается и нам нужно рассматривать только изобарный процесс.
Получаем: A = P ΔV.
Преобразуем по Менделееву-Клапейрону: A = m R (T - T0) / M.
По условию, конечная температура равна начальной, т.е. T = 320 K. Начальная температура T0 - это конечная температура при изохорном процессе.
Так как процесс изохорный, то по закону Шарля получаем:
3 P0 / T0 = P0 / T <=> 3T = T0 => T = T0 / 3 = 320 / 3 = 106,6 K
Теперь можем посчитать работу газа.
A = 3*10^-1 * 8,31 * 213,4 / 32*10^-3 = 16 625, 193 Дж
2) ΔU = 0, так как изменения температуры не происходит.
E=3/2 vRT (1)– формула энергии движения молекул
E=mv^2/2 ; v= m/µ подставим в (1)
(m*v^2)/2=3/2*m/µ *RT
v^2=3RT/µ тогда T= v^2 * µ / (3R)
в первом процессе
T1= v1^2 * µ / (3R)
T2= v2^2 * µ / (3R)
∆T =(T2-T1)= v2^2 * µ / (3R) – v1^2 * µ / (3R)= µ / (3R) * (v2^2-v1^2)
Отсюда µ / (3R) = ∆T /(v2^2-v1^2) = 100 / (600^2 – 200^2) =1/3200 (2)
в втором процессе
v1=600 м/с ; v2=400 м/с ; µ / (3R) = 1/3200 взяли из (2)
изменение температуры
∆T = µ / (3R) * (v2^2-v1^2)
∆T = 1/3200 * (400^2-600^2) = - 62.5 K
ответ надо понизить на 62.5 K