ЯК визначити роботу при ізотермічному процесі

При ізотермічному процесі, який протікає при постійній температурі, газ виконує роботу за рахунок розширення. Розширення газу характеризується його обсягом, який змінюється залежно від зміни тиску газу, обумовленого зовнішніми впливами.

Вам знадобиться

- герметичний посудину з поршнем;
- ваги;
- термометр;
- лінійка.

Інструкція

Розрахуйте роботу газу при постійній температурі. Для цього визначте, який газ виконує роботу, і розрахуйте його молярну масу. За допомогою періодичної таблиці знайдіть молекулярну масу, яка чисельно дорівнює молярної масі, виміряної в г / моль.

Знайдіть масу газу. Для цього відкачайте повітря з герметичного судини і зважте його на вагах. Після цього закачайте газ, робота якого визначається, і знову зважте судину. Різниця мас порожнього і заповненого судин і буде дорівнює масі газу. Вимірюйте її в грамах.

Виміряйте за допомогою термометра температуру газу. При ізотермічному процесі вона буде постійна. Якщо вимірювання проводиться при кімнатній температурі, досить виміряти температуру навколишнього повітря. Вимірювання зробіть в Кельвіна. Для цього до температури, виміряної в градусах Цельсія, додайте число 273.

Визначте початковий і кінцевий об'єм газу при виконанні роботи. Для цього посудину беріть з рухомим поршнем, і, обчислюючи рівень його підйому, розрахуйте первинний і вторинний обсяг геометричними методами. Для цього використовуйте формулу для об'єму циліндра V =? • R? • h, де ?? 3,14, R - радіус циліндра, h його висота.

Розрахуйте роботу газу при ізотермічному процесі. Для цього поділіть масу газу m на його молярну масу M. полеченной результат помножте на універсальну газову постійну R = 8,31 і значення температури Т в Кельвіна. Отриманий результат помножте на натуральний логарифм з відношення кінцевого і початкового обсягів V2 і V1, A = m / M • R • T • ln (V2 / V1).

У тому випадку, коли відома кількість теплоти Q, яке отримало тіло при ізотермічному процесі, використовуйте другий початок термодинаміки Q =? U + A. Де A - робота газу, а? U - зміна його внутрішньої енергії. Оскільки зміна внутрішньої енергії залежить від температури, а при ізотермічному процесі вона залишається постійною, то? U = 0. У цьому випадку робота газу дорівнює теплоті, переданої йому Q = A.