Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://wasp.phys.msu.ru/forum/index.php?showtopic=6662
Дата изменения: Unknown
Дата индексирования: Sun Apr 10 03:37:13 2016
Кодировка: Windows-1251
Задача по термодинамике - Студенческий форум Физфака МГУ
IPB

Здравствуйте, гость ( Вход | Регистрация )

 
Reply to this topicStart new topic
Задача по термодинамике, просто, но есть вопросик
Теорщик
сообщение 7.11.2006, 20:26
Сообщение #1


свой
****

Группа: Участники
Сообщений: 45
Репутация: 1

Предупреждения:
(0%) -----


Есть вот такая задача:
В комнате известного объема при нормальном давлении находится воздух. В стене комнаты имеется отверстие, через которое воздух способен очень медленно просачиваться наружу. Считая теплоемкость постоянной определить кол-во теплоты необходимое для нагревания воздуха в комнате от 0 до 20 градусов Цельсия.
Решается просто. В конечный ответ входит произведение удельной теплоемкости, начальной массы воздуха, начальной температатуры и натурального логарифма отношения конечной температуры к начальной. (температура конечно же в кельвинах).
Теперь сам вопрос: Какую теплоемкость брать? Теплоемкость при постоянном давлении (а оно постоянно, так как воздух выходит очень медленно и устанавливается равновесие) или теплоемкость при постоянном объеме (так как рассматриваемая масса, входящая в интеграл занимает постоянный объем)? В общем , кто как может ответить и ответ обосновать?


--------------------
имею рабочие интересы к квантам и личные интересы к гравитации...
Go to the top of the page Вставить ник
+
OlegShvedov
сообщение 8.11.2006, 0:14
Сообщение #2


Самый злобный преподаватель
Иконка группы

Группа: Легенды
Сообщений: 1,705
Репутация: 125

Предупреждения:
(0%) -----


Выравнивание давления происходит много быстрее выравнивания температуры. Поэтому в подобных задачах можно считать, что система находится под поршнем при постоянном давлении. Так что работу по расширению воздуха надо обязательно учитывать, и теплоемкость надо брать при постоянном давлении. Это видно особенно четко, если разложить приведенный в ответе логарифм по малому параметру (кстати, писать формулу с логарифмом при числах в условии вовсе не обязательно; достаточно ограничиться линейным приближением).

Такие задачи возникали много раз. Например, когда измерялась (1813) теплоемкость воздуха путем его пропускания через смесь воды со льдом, сразу же было понято, что теплоемкость эта - при постоянном давлении. Показатель адиабаты тоже измерялся (1816) в опыте, где чуть меньшее (или чуть большее) давление окружающей среды играло роль поршня. А вот теплоемкость при постоянном объеме удалось напрямую определить только к концу XIX века с помощью довольно сложных приборов; до этого ее определяли косвенно, из показателя адиабаты.

Вообще, если в справочнике приводится теплоемкость (теплота плавления, теплота парообразования, теплота сгорания) и не указаны условия, то, как правило, подразумевают теплоемкость (или иную характеристику) при постоянном давлении.


--------------------
Будьте реалистами - добивайтесь невозможного!
Go to the top of the page Вставить ник
+
seggah
сообщение 13.11.2006, 11:59
Сообщение #3


хочу Reduce 3.8
*********

Группа: VIP
Сообщений: 777
Репутация: 19

Предупреждения:
(0%) -----


dQ=dE+pdV, при p=const dQ=d(E+pV)=dH
т.е. колво теплоты равно просто разнице энтальпий.
H1=n1*H(T1,p), n1 - число молей воздуха в комнате, n1=pV/RT1, H(T1,p)=CpT1 (для ид газа)
H2=n2*H(T2,p), n2=pV/RT2, H(T2,p)=CpT2
Cp - теплоемкость при пост давлении на моль
=>dQ=H2-H1=pV/RT1*CpT1-pV/RT2*CpT2=0
т.е. это процесс при постоянной энтальпии (уж не дросселирование ли?)


--------------------
доброжелатель
Go to the top of the page Вставить ник
+
OlegShvedov
сообщение 13.11.2006, 18:24
Сообщение #4


Самый злобный преподаватель
Иконка группы

Группа: Легенды
Сообщений: 1,705
Репутация: 125

Предупреждения:
(0%) -----


2 seggah:
Нет, ответ автора темы, похоже, правильный: все-таки из физических соображений ясно, что количество теплоты должно быть отлично от нуля... И лучше всего смотреть случай малой разности температур.


--------------------
Будьте реалистами - добивайтесь невозможного!
Go to the top of the page Вставить ник
+

Reply to this topicStart new topic
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 



Текстовая версия Сейчас: 10.04.2016, 3:37