👤

W cylindrze zamknięto 1,6 kg tlenu o temperaturze 17°C i ciśnieniu 420 kPa. Do jakiej temperatury należy izobarycznie ogrzać tlen, aby praca rozprężania tlenu wynosiła 35 kJ?

Odpowiedź :

Przy rozprężaniu izobarycznym praca wykonana przez gaz wynosi: W = p·ΔV

Zmianę objętości ΔV obliczymy z równania Clapeyrona:

p·V1 = n·R·T1             i             p·V2 = n·R·T2

Po odjęciu stronami mamy:   p·(V2 - V1) = n·R·(T2 - T1)

p·ΔV = n·R·ΔT                 gdzie liczba moli  n = m/μ

Praca jest więc równa:  W = n·R·ΔT = (m/μ)·R·ΔT

Potrzebny przyrost temperatury:

ΔT = W·μ/(m·R) = 35000·0.032/(1.6·8.31) = 84.2 K = 84.2°C

T2 = T1 + ΔT = 17 + 84.2 = 101.2°C