14/01/2025
14/01/2025
14/01/2025
Giải bài toán về quá trình nén khí
Đề bài tóm tắt:
Khí H₂: 1 mol
Áp suất ban đầu: P₁ = 5.10⁵ N/m²
Thể tích ban đầu: V₁ = 2,5 lít = 2,5.10⁻³ m³
Nén khí đến khi V₂ = V₁/5
Hai quá trình: đẳng nhiệt và đoạn nhiệt
1. Vẽ đồ thị trên giản đồ p-V
Đẳng nhiệt: Đường hyperbol (do pV = hằng số)
Đoạn nhiệt: Đường cong đi xuống từ trái sang phải, độ dốc lớn hơn đường đẳng nhiệt (do pVγ = hằng số, với γ > 1)
Mở trong cửa sổ mới
www.omniamfg.com
pV diagram for isothermal and adiabatic processes
2. Xác định nhiệt độ cuối của mỗi quá trình
Đẳng nhiệt: Nhiệt độ không đổi, T₂ = T₁
Đoạn nhiệt: Sử dụng phương trình Poisson: P₁V₁γ = P₂V₂γ, với γ = Cp/Cv ≈ 1,4 cho khí lý tưởng hai nguyên tử. Từ đó tìm được P₂ rồi sử dụng phương trình trạng thái khí lý tưởng để tìm T₂.
3. Công trao đổi
Đẳng nhiệt: Công lớn hơn vì ngoài công làm thay đổi thể tích còn có công để thắng lực cản của môi trường.
Đoạn nhiệt: Công nhỏ hơn vì không có nhiệt trao đổi với môi trường.
4. Tỉ số công
Công trong quá trình đẳng nhiệt: W₁ = nRT₁ln(V₂/V₁)
Công trong quá trình đoạn nhiệt: W₂ = (P₁V₁ - P₂V₂)/(γ - 1)
Tính tỉ số W₁/W₂ dựa vào các kết quả đã tính ở trên.
5. Nội năng
Đẳng nhiệt: Nội năng không đổi (do nhiệt độ không đổi)
Đoạn nhiệt: Nội năng tăng do khí nhận công và không truyền nhiệt ra ngoài. Sử dụng công thức ΔU = Q + A, với Q = 0 trong quá trình đoạn nhiệt.
Giải chi tiết
Để giải chi tiết và chính xác, cần thực hiện các phép tính cụ thể dựa trên các dữ liệu đã cho và các công thức nhiệt động lực học.
Lưu ý:
Khí lý tưởng: Giả thiết khí H₂ là khí lý tưởng để áp dụng các phương trình trạng thái và phương trình Poisson.
Giá trị γ: Giá trị γ = 1,4 là giá trị gần đúng cho khí H₂.
Đơn vị: Chú ý quy đổi đơn vị giữa lít và m³, giữa N/m² và Pa.
Các bước giải cụ thể:
Tính áp suất cuối P₂ trong quá trình đoạn nhiệt.
Tính nhiệt độ cuối T₂ trong quá trình đoạn nhiệt.
Tính công W₁ và W₂.
Tính tỉ số W₁/W₂.
Tính độ tăng nội năng ΔU trong quá trình đoạn nhiệt.
Nếu bạn muốn hỏi bài tập
Các câu hỏi của bạn luôn được giải đáp dưới 10 phút
CÂU HỎI LIÊN QUAN
9 giờ trước
16/05/2025
15/05/2025
Top thành viên trả lời