Problem 10.70
หัวข้อ: กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์ (The First Law of Thermodynamics)
แก๊สในอุดมคติโมเลกุลคู่ในสถานะปกติ 1 mol อุณหภูมิ 30 ºC ถูกบรรจุในลูกสูบ ความดัน 2×10⁵ Pa พื้นที่หน้าตัด 0.5 m² ถ้าให้พลังงานความร้อน 40 kJ ภายใต้กระบวนการความดันคงที่ ทำให้อุณหภูมิของแก๊สเพิ่มขึ้นเป็น 50 ºC ลูกสูบ ดังกล่าวเคลื่อนที่เป็นระยะเท่าใด?
คำตอบ
\(x =\frac{2Q - 3nR\Delta T}{2PA}= 0.4 m \;\blacksquare\)
\(x =\frac{2Q - 3nR\Delta T}{2PA}= 0.4 m \;\blacksquare\)
ดูวิธีทำ
กำหนดให้ \(n = 1 mol, P = 2\times 10^{5} Pa, A = 0.5 m^{2}, Q = 40\times 10^{3} J,\)
\(ΔT = 50 - 30 = 20 ºC = 20 K\) และ \(R = 8.31 J/mol·K\)
จาก \(ΔU = Q + W\)
\(nR\Delta T = Q - PAx\frac{5}{2}; \Delta V = Ax\)
\(x =\frac{2Q - 3nR\Delta T}{2PA}= 0.4 m \;\blacksquare\)