Для воздуха формула средней мольной теплоемкости дана в приложении Н. Написать для воздуха формулы , и . Вычислить по ним количество выделенной теплоты при охлаждении 15 кг воздуха при const от 500 до , а также при охлаждении в резервуаре емкостью от 800

Добавлена: 04.05.2026
Обновлена: 04.05.2026
Предмет: Физика
Автор: Кэмп

#Молекулярная физика
#Статистическая физика

Для воздуха формула средней мольной теплоемкости дана в приложении Н. Написать для воздуха формулы , и . Вычислить по ним количество выделенной теплоты при охлаждении 15 кг воздуха при const от 500 до , а также при охлаждении в резервуаре емкостью от 800

Условие:

Для воздуха формула средней мольной теплоемкости дана в приложении Н. Написать для воздуха формулы $\mu C_{v}, c_{p}$ , $c_{p}, C_{p}$ и $C_{p}$ . Вычислить по ним количество выделенной теплоты при охлаждении 15 кг воздуха при $p=$ const от 500 до $200^{\circ} \mathrm{C}$ , а также при охлаждении в резервуаре емкостью $6 \text{ м}^{3}$ от 800 до $300^{\circ} \mathrm{C}$ ; начальное давление в резервуаре 3 ат. Для первого случая вычислить, как изменился при охлаждении объем газа, а для второго случая, каково будет давление после охлаждения.

Решение:

Исходные соотношения для воздуха

Для воздуха (диатомического газа при температуре до примерно 1000 К) примем следующие выражения:
– Молярная масса воздуха: μ ≈ 0,029 кг/моль.
– Универсальная газовая постоянная: R = 8,314 Дж/(моль·К).
– Мольная теплоёмкость при постоянном объёме: C₍v₎ = (5/2)·R (в Дж/(моль·К)).
– Мольная теплоёмкость при постоянном давлении: C₍p₎ = C₍v₎ + R = (7/2)·R.
Перейдём к удельным (на 1 кг вещества):
– c₍v₎ = C₍v₎/μ, c₍p₎ = C₍p₎/μ.
При подстановке:
C₍v₎ = (5/2)·8,314 ≈ 20,785 Дж/(моль·К) ⇒ c₍v₎...