Теплоизолированный сосуд с газообразным азотом при температуре t = 27 °С движется со скоростью v = 100 м/с. На сколько процентов изменится давление газа после внезапной остановки сосуда?
Азот - двухатомный. Начальная внутренняя энергия :
U_1=\frac{5}{2}RT_1\frac{m}{\mu}
К этой энергии прибавится кинетическая энергия движения газа с сосудом:
\delta U=\frac{mv^2}{2}
U_2= \frac{5}{2}RT_1\frac{m}{\mu}+\frac{mv^2}{2}=\frac{5}{2}RT_2\frac{m}{\mu}
\frac{5}{2}RT_2\frac{m}{\mu}-\frac{5}{2}RT_1\frac{m}{\mu}=\frac{mv^2}{2}
U_2= \frac{5}{2}RT_1\frac{m}{\mu}+\frac{mv^2}{2}=\frac{5}{2}RT_2\frac{m}{\mu}
\frac{5}{2}RT_2\frac{m}{\mu}-\frac{5}{2}RT_1\frac{m}{\mu}=\frac{mv^2}{2}
все сократим на m и вынесем за скобки \frac{5R}{2\mu}
\frac{5R}{2\mu}(T_2-T_1)=\frac{v^2}{2} T_2=\frac{\mu v^2}{5R}+T_1
\delta T=\frac{T_2-T_1}{T_1}=\frac{\mu v^2}{5RT_1}
далее подставьте исходные данные (молярную массу азота и универсальную газовую постоянную - гуглите)
Получил замечание, что не дорешал. Спасибо за замечание. Исправляю, точнее продолжаю
P_1V_1=\nu RT_1 P_2V_1=\nu RT_2
P_1=\frac{\nu RT_1}{V_1} P_2=\frac{\nu RT_2}{V_1}
\delta P=\frac{\frac{\nu RT_2}{V_1}-\frac{\nu RT_1}{V_1}}{\frac{\nu RT_1}{V_1}}*100%=\frac{T_2-T_1}{T_1}*100%
\delta P=\frac{\delta T}{T_1}*100%=\frac{\mu v^2}{5RT_1^2}*100%
Подставляйте данные и калькулятор Вам в помощь
ты температуру нашёл, а не разницу давлений
ОтветитьУдалитьСпасибо за отзыв! Исправил!
УдалитьЧитатели написали, что в последней формуле квадрат лишний. А Вы как думаете?
ОтветитьУдалить