Р е ш е н и е. V1 = 3 л = 3.10–3м3, V2 = 5 л = 3.10–3м3, Р1 = 400 кПа, Р2 = 600 кПа Т1 = 300 К, Т2 = 400 К. Т = ? Внутренняя энергия газов

V 1 = 3 л = 3.10–3м3, V 2 = 5 л = 3.10–3м3, Р 1 = 400 кПа, Р 2 = 600 кПа Т 1 = 300 К, Т 2 = 400 К.   Т =?

Внутренняя энергия газов, находящихся в первом и втором сосудах до их смешивания, равна (см. (13Ф)):

где – число степеней свободы молекул газа; , – число молей газов в первом и втором сосудах; R – универсальная газовая постоянная. Используем уравнение Менделеева – Клапейрона (3Ф) для газовв первом и втором сосудах

Из сравнения первых и вторых равенств в формулах (1) и (2) имеем

Общая энергия газов в сосудах до их соединения или учитывая (3), получим:

После смешивания газов (соединение сосудов трубкой) установится искомая температура и внутренняя энергия газа , или, учитывая , получим:

Число молей и найдем из уравнений (2) и подставим их в (5). Тогда

Сосуды теплоизолированные, поэтому (закон сохранения энергии), откуда с учетом (4) и (6), найдем искомую температуру

Пример 5. Кислород массой находится при температуре и рас-ширяется при постоянном давлении, при этом объем увеличивается в n = 2,0 раза. Найти

количество теплоты, сообщенной газу.