Ο αντιστάτης θερμαίνει ένα …θερμομονωμένο αέριο

Ένα κυλινδρικό δοχείο χωρίζεται σε δύο χώρους Α και Β, ίσου όγκου V_o, με τη βοήθεια του διαφράγματος Δ, το οποίο εφάπτεται αεροστεγώς στα τοιχώματα του δοχείου και μπορεί να κινείται χωρίς τριβές. Το διάφραγμα και τα τοιχώματα του δοχείου είναι αδιαβατικά (ιδανικοί μονωτές της θερμότητας). Και στους δύο χώρους βρίσκεται ποσότητα n = (1/30R)mol ιδανικoύ μονατομικού αερίου, σε πίεση p₀ = 1atm και θερμοκρασία T₀ = 300K. Με τη βοήθεια του αντιστάτη R, θερμαίνουμε το αέριο του χώρου Α, μέχρι ο όγκος του να αυξηθεί κατά 50%. Όλες οι μεταβολές θεωρούνται αντιστρεπτές.

i) Η μεταβολή που υφίσταται το αέριο του χώρου Β είναι

α) Ισόθερμη                  β) Αδιαβατική               γ) Ισοβαρής

Να δικαιολογήσετε την απάντησή σας.

ii) Να υπολογίσετε την τελική πίεση του αερίου στο χώρο Β.

iii) Να υπολογίσετε την τελική θερμοκρασία του αερίου στο χώρο Β.

iv) Να γράψετε τη συνάρτηση p =f(V) για το αέριο του χώρου Β και να κάνετε την αντίστοιχη γραφική παράσταση σε βαθμολογημένους άξονες.

v) Να βρείτε το έργο που προσφέρθηκε από το περιβάλλον στο αέριο του χώρου Β.

vi) Ποια είναι η τελική θερμοκρασία του αερίου στο χώρο Α;

vii) Πόση θερμότητα έδωσε ο αντιστάτης;

Δίνονται: γ = 5/3, 2^5/3= 3,2, 2^2/3= 1,6, 1atm = 1∙10⁵Pa και (0,1)^5/3 = 0,022

Απάντηση(Word)

Απάντηση(Pdf)