Exercices physiques

Six 4,19 moles de gaz parfait sont dans un cylindre équipé à une extrémité d'un piston mobile. La température initiale du gaz est 27,0 ° C et la pression est constante. Dans le cadre d'un projet de conception de la machine, calculer la température finale du gaz une fois qu'il a fait 1.75x10 ³ J de travail.
n = 6 moles processus isobare
T? = 27 ° C
P = Cte.
W = 1,75 * 10 ³ J
PV = nRT
V? = Vf =

W = P (-)

Pf = P? = P

W = (nRTf - nRT?)

W + nRT? = NRTf

Tf =

Tf =
Tf = 335.24K

8,19 Le travail effectué dans un processus cyclique. a) Dans la figure 19.8a, examiner la boucle fermée 1 3 2 4 1. Il s'agit d'un processus cyclique dans lequel l'état initial et final sont les mêmes. Calculer le travail total effectué par le système dans ce processus et de montrer qui correspond à la zone délimitée par le cycle. b) Quelle est la relation entre le travail accompli par le processus de la partie (a) et fait, si à travers la boucle dans la direction opposée,
1 4 2 3 1? Expliquez.
1-3 Processus isobarique
Isochoric 3-2
2-4 isobare
Isochoric 4-1

a) Poids = W1-3 + 2 + W3-W2-4 + W4-1
Poids = P1 (V3-V1) + P2 (V4-V2)
Mais
V4 et V1 = V2 = V3 remplaçant
Poids = P1 (V2-V1) + P2 (V1-V2) = P1 (V2-V1)-P2 (V2-V1)
Poids = (P1-P2) (V2-V1)
b * h

b) processus isochore 1-4
3-1 isobare
Isochoric 2-3
4-2 isobare
Poids = W1-W4-4 + 2 + 3 + W2-W3-1
Poids = P1 (V3-V1) + P2 (V4-V2
V4 et V1 = V2 = V3
Poids = P1 (V3-Vl) + P2 (V4-V2) =- P1 (V3 + V1) + P2 (V4-V2)
Poids = (-P1 + P2) (V2-V1)
Explication
La région est la même chose qui change est le signe
19,17 Un système est porté par le cycle de la figure 19.23, l'état A à B et retour à A. La valeur absolue de transfert de chaleur au cours d'un cycle est de 7200 J. a) Le système absorbe ou dégage de la chaleur quand elle à travers la boucle dans le sens indiqué dans la figure? Comment savez-vous? b) Qu'est-ce qui fonctionne le système W dans un cycle? c) Si le système à travers la boucle dans le sens antihoraire, "absorbe ou dégage de la chaleur dans le cycle? Quelle est la chaleur absorbée ou dégagée dans un cycle de gauche?





V

a) La chaleur dépend de la voie Q = + absorbe la chaleur est connu par la voie A - B donne plus de chaleur que b - a
b) Quand un cycle fermé de l'UA = 0 Q = 7200J
Q = W = QW UA
W = 7200J Le système fonctionne sur son environnement
c) AB positif (+) et négatifs BA (-)
Négatif ne donne rien, mais la chaleur ôterait
Q = apparente chaleur 7200J
Q = -7200 = 7200 J ampleur de la chaleur absorbe la chaleur du calort didteme
19,21 Dans une expérience pour simuler les conditions à l'intérieur d'un moteur automobile, 645 J de chaleur est transférée à 0185 moles de l'air contenu dans un cylindre dont le volume est de 40,0 cm ³. Au premier air à une pression de 3,00 × 10? Pa et une température de 780 K. a) Si le volume du cylindre est fixe, ce que la température de l'air atteint final? Supposons que l'air est presque pur d'azote et de l'utilisation des données dans le tableau 19.1, mais la pression n'est pas faible. PV Dessine un graphique de ce processus. b) Calculer la température finale de l'air, si le droit d'augmenter le volume du cylindre tandis que la pression reste constante. PV Dessine un graphique de ce processus.
Q = 645J
n = 0185 mol
V = 40,0 cm ³
P? = 3.00x10? Pa
T? = 780K
a) Tf =? Lorsque le volume est constant
Cv = 20,76 J / mol.K
Q = nCvÄT

(Tf-T?) =
Tf =
Tf =
Tf =
167.97K Tf + = 780K
Tf = 947.97K



b) = Cp 29.7J/molK
Q = nCpÄT
AT =
(Tf-T?) =
Tf =
Tf =
Tf = 899,89 K

19.27 Le température de 0150 moles de gaz parfait est maintenue constante à 77,0 º C, alors que son volume est réduit à 25,0% de son volume initial. La pression initiale du gaz est de 1,25 atm. a) Déterminer les travaux de la faire par le gaz. B) déterminer la variation d'énergie interne. c) Est-ce que les échanges de chaleur de gaz avec son environnement? Si oui, combien? Est-ce que le gaz absorbe ou dégage de la chaleur?
T = 77,0 ° C CTE. T = 77 ° C = 273,016 350.16K
n = 0.150mol
Vf = 25%-V?
P? = 1.25atm
UA = 0
R = 8.314J/molK

a)
Q = W = nRTLn (Vf / V?)
PV = nRT
V? =
V? =
V? = 4.31lt 31,4 * 10 ¯ ³ m³
Vf = 4,31 à 75%
Vf = 8.1 * 1.08lt 10 ¯ ³ m³
W = nRTLn (Vf / V?)
W = 0.150mol (8.314J/molK) (350.16K) Ln (8.62 * 10 °? M ³ / € 3.45 * 10 ¯ ³ m³)
W =- 605,63
Le cadre fonctionne sur le système.

b)
UA = 0 car il s'agit d'un processus isotherme
c)
Oui, les échanges gazeux de la chaleur avec son environnement
= W = Au Q
W Q <W = 0
Q =- 605,63
La chaleur dégagée est 605.63J

19h30 un cylindre contient 0,250 moles de dioxyde de carbone (CO?) Gaz à une température de 27,0 ° C. Le cylindre a un piston sans frottement, ce qui maintient une pression constante de 1,00 atm sur le gaz. Le gaz est chauffé jusqu'à sa température s'élève à 127,0 ° C suppose que le CO? être traités comme des gaz parfaits. a) Dessinez un graphique pV pour ce processus. b) Quelle quantité de travail ne le gaz dans ce processus? c) sur ce que le travail est fait? d) Lors du changement de l'énergie interne du gaz? e) Quelle quantité de chaleur est alimenté au gaz? f) Quelle quantité de travail auraient été engagés si la pression aurait été de 0,50 atm?
n = 0.250mol
T? = 27.0 ° C 300.16K
P = 1,00 atm CTE.
Tf = 127,0 ° C 400.16K
Graphique Pv) d'un

b)
W = P (Vf-V?)
PV = nRT
V? =
V? =
V? = 6.16Lt 16,6 * 10 ¯ ³ m³

Vf =

Vf =
Vf = 8,21 8.21Lt * 10 ¯ ³ m³
W = P (Vf-V?)
W = 1,013 * 10? Pa (8.21 * 10 ¯ ³ ³ ³ -6,16 * 10 ¯ m³)
W = 207,7 J

c) le travail est dans le piston
d) de l'UA = nCvÄT
T a = Tf-T? = 400.16K-300.16K = 100K
CO? Cv = 28.46J/molK
Au = (0.250mol) (28.46J/molK) (100K)
UA = 711.5J
e) Q =?
QW = Au
Q = UA + W
Q = 207,7 711.5J
Q = 919.2J
f) Le travail serait le même os 207.85J
19,34 Deux moles de monoxyde de carbone (CO) sont à une pression de 1,2 atm et occupent un volume de 30 litres. Ensuite, le gaz est comprimé adiabatiquement? de ce volume. Supposons que le gaz est un comportement idéal. Quelle est la variation d'énergie interne? «L'énergie interne augmente ou diminue? Est-ce la température du gaz augmente ou diminue au cours du processus? Expliquez.
n = 2mol
P? = 1,2 atm
V? = 30 Lt
Vf = V? = Vf = 10 litres

UA =?
Q = 0
à =
=

augmentations de l'UA parce que le travail de gaz> 0
La température augmente parce que l'UA est en augmentation parce que c'est un gaz parfait.
Un montant de 19,39 dioxyde de soufre (SO?) Gaz occupe un volume de 5,00 × 10 ¯ ³ m³ à une pression de 1,10 × 10? Pa. Le gaz se dilate adiabatiquement à un volume de 1,00 × 10 ² m³ ¯. Supposons que le gaz est un comportement idéal. a) Calculer la pression finale du gaz. (Remarque: Voir le tableau 19.1. B) la quantité de travail effectué par le gaz sur son environnement? c) Déterminer la raison pour laquelle la température finale: la température initiale du gaz.
V? = 5.00 * 10 m³
P? = 1.10 * 10Pa
ã = 1.29
V? = 1.00 * 10 ¯ ² ³
a) P? =?


P? =
P? = 44.98.59 Pa
P? = 4.5 * 10? Pa

b) W =?
W =
W =
W = 334,83 J

c) T?: T?




La température finale (T?) Est en baisse


19,44 Un système thermodynamique est réalisé d'un état à l'état C de la figure ci-après l'abc 19,29 chemin, le W travail effectué par le système est de 450 J. Sur le chemin ABC, W est de 120 J. énergies internes des quatre états de la figure sont les suivants: Ua = 150 J, 240 J = Ub, Uc = 680 = 330 J et J. Vous Calculer le flux de chaleur Q pour chacun des quatre processus: AB, BC, AD et DC. Dans chaque processus, ne le système absorbe ou dégage de la chaleur?

WABC = 450J
CMAD = 120J
Ua = 150J
Ub = 240J
Uc = 680J
Vous = 330J
QW = Au
Q = UA + W
= (Uf-U?) + W Q
AB flux de chaleur
Q = (240J-150J)
Q (W + 240J1505J
Q = 90J
La compensation de débit en Colombie-Britannique
Q = (680J-240J) J 450
Q = 890J
A1 flux de chaleur
Q = (330J-150J) 120j
Q = 300 J
flux de chaleur Dc
Q = (680J-330J) + W
Q = 350J
Le système reçoit de la chaleur dans chaque processus.

19,47 Deux moles d'un gaz monoatomique avec le comportement idéal sont soumis à l'abc du cycle. Dans un cycle complet, 800 J de chaleur de gaz. Le processus est réalisé à partir de à pression constante, et la Colombie-Britannique, à volume constant. états B ont des températures Ta = 200 K et Tb = 300 K. a) Dessinez un graphique pour le PV Cycle. b) Quelle quantité de travail W est fait dans le processus de ca?
Q =- n = 800J 2mol
Ta = 200K R = 8.314J/mol.K
Tb = 300K
a)
AB = BC Constant Constant Pressure Volume =
b) Au QW =
QW = (Uf-U?) U? = Uf
QW = 0
W Q = J -800
la chaleur système de vente et le travail est fait
Q <0 et W <0
Wab = P (Vf-V?)
Wab = PV
nR T = Wab
Wab = (2mol) (8.314J/molK) (300K-200K)
Wab = 1662.8J
Wtotal = Wab + + WBC WCA
WCA = Wtotal-Wab
WCA-1662.8J =- 800J
WCA 2462.8J =-