Пример 8. В цилиндре под поршнем находится водород, который имеет массу m=0,02 кг и начальную температуру t0=270 С. Водород сначала расширился адиабатически, увеличив свой объем в 5 раз, а затем был сжат изотермически, причем объем газа уменьшился в 5 раз. Найти температуру в конце адиабатического расширения и работу, совершенную газом.
Решение. При адиабатическом процессе температура и давление газа связаны соотношением:
, где . Для водорода γ=1,4.
Отсюда выражение для конечной температуры будет:
К.
Работу газа при адиабатическом расширении можно определить по формуле:
,
Дж.
Работа газа при изотермическом процессе может быть выражена в виде:
.
Подставляя известные числовые значения величин, входящих в правую часть равенства, находим:
Дж.
Знак «-» показывает, что при сжатии газа работа совершается над газом внешними силами. Полная работа, совершенная газом при описанных процессах, равна:
Дж.
Достарыңызбен бөлісу: |
