Một bình kín có dung tích coi như không đổi chứa 14 gam khí Nitơ ở áp suất 1 atm và nhiệt độ 27 độ C. Khi được đun nóng, áp suất tăng gấp 5 lần. Nội năng của khí biến thiên lượng là bao nhiêu. Lấy C Nitơ= 0,75 kj/kg.k
Một bình kín có dung tích coi như không đổi chứa 14 gam khí Nitơ ở áp suất 1 atm và nhiệt độ 27 độ C. Khi được đun nóng, áp suất tăng gấp 5 lần. Nội năng của khí biến thiên lượng là bao nhiêu. Lấy C Nitơ= 0,75 kj/kg.k
Đáp án:
Do bình không dãn nở vì nhiệt, nên công do khí sinh ra : A’ = pΔV = 0. Theo nguyên lí I, ta có :
ΔU = Q (1)
Nhiệt lượng do khí nhận được : Q = mcv (T2 – T1) (2)
Mặt khác, do quá trình là đẳng tích nên :
p2/T2 = p1/T1 ⇒ T2 = p2.T1/T2 = 1500K
Từ (2) tính được : Q = 15,58.103 J.
Từ (1) suy ra: ΔU = 15,58.103 J.
$\begin{cases}(1)\\P=1atm\\V=Const\\T=27^{o}C\end{cases}→\begin{cases}(2)\\P’=5P=5atm\\V’=Const\\T’=?\end{cases}$
Vì đây là quá trình đẳng tích nên ta có:
$\dfrac{P}{T}=\dfrac{P’}{T’}$
$⇒T’=\dfrac{P’.T}{P}=5T=5(27+273)=1500K$
$⇒ΔU=Q=m.c.ΔT=0,014.0,75.[1500-(27+273)]=12,6kJ$