Question

Witam, bardzo proszę Was o pomoc w tych trzech zadaniach :

Zadanie 1 :

Silnik Carnota ma chłodnicę o temperaturze T1 = 400K , a grzejnicę o temp. o deltaT = 200K wyższej . Jaka jest sprawność tego silnika ?

Zadanie 2 :

Porównaj ciepło potrzebne do ogrzania m = 1kg lodu od temperatury T1 = - 100 C do temperatury topnienia T2 = 0 C z ciepłem potrzebnym do stopnienia tego lodu .

Zadanie 3 :

Mol gazu o cząsteczkach trójatomowych znajdował się w naczyniu o objętości V1 = 11,2 dm3 i temperaturze T1 = 546K . Gaz poddano kolejno dwóm przemianom : izobarycznej, w której temperatura wzrosła o deltaT = 273K i izochorycznej, w której przyrost energii wewnętrznej był równy pracy wykonanej w przemianie izobarycznej . Oblicz parametry końcowe gazu .
Do obliczeń należy przyjąć teoretyczną wartość ciepła molowego przy stałej objętości dla gazów o cząsteczkach trójatomowych Cv = 3R .


Z góry BARDZO dziękuję za pomoc .

Answer 1

1.η=ΔT/T₁= 200K/400K= 0,5=50%
2. Cw lodu=2100
Ct=336 000J
Q₁=1*2100*100=210000J
Q₂=336 000J
Jest o 126 kJ niższa.

3. p=const - w przemianie izobarycznej ciśnienie jest stałe
pV=nRT - z równania Clapeyrona można wyliczyć początkowe ciśnienie
p=1*8,31*564/11,2=418,47Pa
Po przemianie zmieniła się temperatura i ciśnienie, ponieważ, wiemy o ile wzrosła temperatura gazu możemy wyliczyć nową objętość:
V₂=nRT₂/p=1*8,31*837/418,47=16,62
Praca będzie potrzebna przy przemianie izochorycznej , gdyż jest równa zmianie energii wewnętrznej
W- praca wykonana przez gaz
W=p*ΔV=2268J
W przemianie izochorycznej objętość pozostaje stała
V=const, ponieważ objętość jest stała nie ma pracy tylko jest zmiana energii wewnętrznej. Przekształcając wzór:
ΔU=Cv*m*ΔT możemy wyliczyć zmianę temperatury
ΔT=ΔU/Cv*m=2268J/3*8,31*1=91K
Vkońc=16,62
Tkońc=564+91=655K
pkońc=1*8,31*655/16,62=327,5 Pa