Como determinar o trabalho durante o processo isotérmico



Anonim

Em um processo isotérmico, que prossegue em uma temperatura constante, o gás realiza o trabalho devido à expansão. A expansão de gás é caracterizada por seu volume, que varia dependendo da mudança na pressão do gás devido a influências externas.

Você vai precisar

  • - vaso selado com um pistão;
  • - escalas;
  • - termômetro;
  • - linha.

Instrução

1

Calcule o gás a uma temperatura constante. Para fazer isso, determine qual gás faz o trabalho e calcule sua massa molar. Usando a tabela periódica, encontre o peso molecular que é numericamente igual à massa molar medida em g / mol.

2

Encontre a massa de gás. Para fazer isso, evacue o ar do vaso selado e pese-o na balança. Depois disso, bombeie o gás cuja operação é determinada e pese a embarcação novamente. A diferença de massa entre os navios vazios e cheios será igual à massa do gás. Meça em gramas.

3

Meça a temperatura do gás com um termômetro. No processo isotérmico , será constante. Se medido à temperatura ambiente, é suficiente medir a temperatura ambiente. Meça em Kelvin. Para isso, a temperatura, medida em graus Celsius, adicione o número 273.

4

Determine o volume inicial e final de gás ao realizar o trabalho. Para fazer isso, pegue o vaso com um pistão móvel e, calculando o nível de sua elevação, calcule o volume primário e secundário usando métodos geométricos. Para fazer isso, use a fórmula para o volume do cilindro V = π • R² • h, onde π≈3.14, R é o raio do cilindro, h é a sua altura.

5

Calcule a operação do gás em um processo isotérmico. Para fazer isso, divida a massa de gás m pela sua massa molar M. Multiplique o resultado tratado pela constante de gás universal R = 8, 31 e a temperatura T em Kelvin. Multiplique o resultado pelo logaritmo natural da razão entre os volumes final e inicial de V2 e V1, A = m / M • R • T • ln (V2 / V1).

6

No caso em que a quantidade de calor Q que o corpo recebeu durante o processo isotérmico é conhecida, use a segunda lei da termodinâmica Q = ∆U + A. Onde A é o trabalho do gás e ∆U é a mudança na sua energia interna. Como a mudança na energia interna depende da temperatura e durante um processo isotérmico , ela permanece constante, então ΔU = 0. Neste caso, a operação de gás é igual ao calor transferido para ela Q = A.