Максимальное количество теплоты, которое можно сообщить газу

[laliboom]

Здравствуйте! Помогите, пожалуйста, с этой задачей.

 

В резервуаре емкостью 50 л при 10°С и избыточном давлении 506,5 кПа содержится азот. Определите максимальное количество теплоты, которое можно сообщить газу, если стенки резервуара выдерживают давление, не превышающее 2 026 кПа.

Ответ: 189,9 кДж.

 

 Ход моего решения:

 

количество азота = 50 / 22,4= 2,23 моль

Т2 = p2V2/nR = ((2026000-506500)*0.05)/(2.23*8.314)=4097.8 K 

dU = количество теплоты = n*c_v*(изменение температуры) = 2,23*(5/2*8,314)*(4097,8-(10+273)) = 176818 Дж = 176,8 кДж. 

 

Подскажите, в чем ошибка? Не уверена, что делать с избыточным давлением.

[Sovetnik]

 

Подскажите, в чем ошибка?

Во всем.

 

Неверно сосчитано количество газа содержащегося в 50 л - нужно учесть начальную температуру и давление.

 

Конечная температура вычисляется из отношения конечного и начального давления.

 

Теплоемкость азота можно взять из справочника - при средней температуре нагрева,

[Максим0]

Во всем.

Неверно сосчитано количество газа содержащегося в 50 л - нужно учесть начальную температуру и давление.

Конечная температура вычисляется из отношения конечного и начального давления.

Теплоемкость азота можно взять из справочника - при средней температуре нагрева,

А зачем считать количество газа и конечную температуру? Даны ведь двухатомность, объём и изменение давления... Если же подводите к вычислению объёма молекул азота, то почему не указали на отсутствие в решении соответствующей справочной константы?

[Sovetnik]

А зачем считать количество газа и конечную температуру?

Таким способом делает расчет ТС, но, к сожалению - неправильно.

 

Вы правы, этого можно и не делать, если не требуются  точные вычисления, а можно обойтись приблизительными - школьная задача.

 

Теплоемкость газа зависит от температуры (и от давления) - вот для этого и понадобилась бы конечная температура, но ТС это игнорирует  и использует приблизительное расчетное значение для двухатомного газа при комнатной температуре - (5/2)R.

Изменено 22 Октября, 2017 в 10:01 пользователем Sovetnik