|
Первый закон |
|
Используйте программное обеспечение(Mathcad), чтобы успешно решить эти задачи. Для успешной манипуляции уравнениями используйте алгебру и инструментальные средства исчисления программного обеспечения(Mathcad). Убедитесь, что включили в решение линии комментария, чтобы объяснить, что было выполнено и - значение результатов. Подготовьте ваше решение к печати, т.е. соответствующим образом отформатируйте рабочий лист Mathcad. Сохраните ваше решение на компьютерном диске, чтобы исправить любые погрешности, если потребуется.Первоначально 5.00 моль азотного газа взяли при температуре 25°C и давлении 10 атм. Предположите, что газ идеален, и что Cv = 20.8 Joule K-1 моль-1 (независимо от температуры). Предположите, что газ подвергается следующему процессу: адиабатическому и необратимому расширению против 1 атм внешнего давления до конечного давления в 1 атм. Вычислите конечную температуру и изменение внутренней энергии DU, изменение энтальпии DH в этом процессе. Изотермическое обратимое расширение газа. (A) Вычислите работу, выполненную идеальным газом в течение изотермического обратимого расширения. Возьмите: водород, n = 5 моль, T = 273 К, начальный объем 0.025 m3 и конечный объем 0.112 m3. (B) Сравните результат для идеального газа (А) с работой, выполненной водородом в том же самом процессе, при условии, что газ подчиняется уравнению ван дер Ваальса. Изменение Внутренней Энергии Газа. Рассмотрите один моль газа хлора, нагреваемого при постоянном объеме от 400 К до 1600 К и следующих данных для теплоемкости Cv. T, K Cv[Joule K-1 mole-1] 400 26.99 600 28.29 800 28.89 1000 29.19 1200 29.42 1400 29.69 1600 29.78 (a) Постройте зависимость Cv от T в этой области. (b) Определите изменение внутренней энергии для процесса нагрева аппроксимацией по формуле трапеции. (c) Сделайте обработку данных теплоемкости по уравнениям квадратичного и кубического многочлена, и постройте точки данных и описывающую их кривую на том же самом графике. (d) Наконец, проинтегрируйте полиномиальное выражение для теплоемкости, чтобы получить точное изменение внутренней энергии, и сравните этот результат с аппроксимацией. Образец ацетона, весящий 0.700 г, был сожжен в калориметрической бомбе, для которой теплоемкость (включая образец) составляет 6937 Joule K-1. Наблюдаемое температурное повышение составило от 25. 00°C до 26. 69°C.(a)Вычислить DU при сгорании 1 моля ацетона. (b) Вычислить DH при сгорании 1 грамма ацетона. Проблема чашки кофе : кофе в термосе слишком горяч, чтобы его пить. Чтобы его охладить, некоторое количество льда добавлено. Примите следующее: процесс в термосе - адиабатический, кофе можно рассматривать, как чистую воду, лед первоначально взят при 0 °C, теплоемкость воды - постоянная величина, теплоемкость термоса можно игнорировать.( A) Если термос содержит 150 г кофе при 90 °C и в него 20 г льда добавлено, определите конечную температуру смеси.( B) Если 200 г льда добавлено к 150 г кофе при 90 °C, найти конечную температуру. Подсказка: если некоторое количество льда останется нерасплавленным, найдите это количество.
|