Problem 10.76 Challenge
หัวข้อ: กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์ (The First Law of Thermodynamics)
แก๊สในอุดมคติ 1.00 mol ถูกเก็บไว้ที่อุณหภูมิคงที่ 0 °C ถ้าแก๊สดังกล่าวขยายตัว จาก 3.00 L เป็น 10.0 L จงหา a) งานที่เกิดขึ้นกับระบบ? b) ความร้อนที่ถูกถ่ายเทให้ระบบ? c) งานที่เกิดขึ้นเมื่อปริมาตรหดกลับมาเท่าเดิมด้วยกระบวนการความดันคงที่?
คำตอบ
\(W = 1.59 kJ \;\blacksquare\)
\(W = 1.59 kJ \;\blacksquare\)
ดูวิธีทำ
กำหนดให้ \(n = 1.00 mol, T = 273.15 K, V_{1} = 3.00 L\)
และ \(V_{2} = 10.0 L\)
a) จาก \(W = -nRTln(\frac{V_{2}}{V_{1}}); Isothermal Process\)
\(W = -2.73 kJ \;\blacksquare\)
b) จาก \(ΔU = Q + W\)
\(0 = Q + W; Isothermal Process\)
\(Q = -W\)
\(Q = 2.73 kJ \;\blacksquare\)
c) จาก \(W = -PΔV ; Isobaric Process\)
\(W = -\frac{nRT_{2}}{V_{2}}(V_{1} - V_{2}); P_{2}V_{2} = nRT_{2}\)
\(W = 1.59 kJ \;\blacksquare\)