物理题,求过程
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分析:在标态下,2mol的氢气的压强是P0=1.01*10^5帕,体积是V0=2*22.4升=4.48*10^(-2)立方米,温度是T0=273开尔文。
在经过一个等温变化过程使氢气吸收热量Q=400焦耳后,氢气的压强设为P1。
根据热力学第一定律 可知,等温变化过程中,氢气(当理想气体处理)的内能不变,在氢气吸收400焦耳热量时,必然是气体膨胀对外做功400焦耳,即外界对气体做功是 W=- 400焦耳。
在等温变化过程中有 PV=P0*V0,V=P0*V0/P
外界对气体做功是 W=∫P*dV,
把 dV= - [(P0*V0)/P^2]dP 代入 得
W=- ∫(P0*V0/P)dP=- (P0*V0)*lnP
把P的积分区间从P0到P1代入,得
W=(P0*V0)*ln(P0/P1)
P1=P0*e^[-W/(P0*V0)]
把 W= - 400焦耳,P0=1.01*10^5帕,V0=4.48*10^(-2)立方米 代入,即可求得氢气最后的压强P1。
在经过一个等温变化过程使氢气吸收热量Q=400焦耳后,氢气的压强设为P1。
根据热力学第一定律 可知,等温变化过程中,氢气(当理想气体处理)的内能不变,在氢气吸收400焦耳热量时,必然是气体膨胀对外做功400焦耳,即外界对气体做功是 W=- 400焦耳。
在等温变化过程中有 PV=P0*V0,V=P0*V0/P
外界对气体做功是 W=∫P*dV,
把 dV= - [(P0*V0)/P^2]dP 代入 得
W=- ∫(P0*V0/P)dP=- (P0*V0)*lnP
把P的积分区间从P0到P1代入,得
W=(P0*V0)*ln(P0/P1)
P1=P0*e^[-W/(P0*V0)]
把 W= - 400焦耳,P0=1.01*10^5帕,V0=4.48*10^(-2)立方米 代入,即可求得氢气最后的压强P1。
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