Во время изобарного нагревания объем гелия увеличился в 3 раза. Какую работу осуществил газ? Какое количество теплоты было ему передано? Мас...
Условие:
Во время изобарного нагревания объем гелия увеличился в 3 раза. Какую работу осуществил газ? Какое количество теплоты было ему передано? Масса гелия – 24 г, начальная температура 273 К. Напиши дано и решение
Решение:
Дано: Масса гелия (m) = 24 г Начальная температура (T1) = 273 К Увеличение объема (V2/V1) = 3
Решение: Для решения этой задачи, нам понадобятся уравнение состояния идеального газа и формулы для работы и теплоты.
Уравнение состояния идеального газа: PV = nRT
где P - давление, V - объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная, T - температура.
Работа, совершенная газом: W = P(V2 - V1)
Теплота, переданная газу: Q = nCΔT
где C - удельная теплоемкость газа при постоянном давлении, ΔT - изменение температуры.
Для решения задачи, нам необходимо найти количество вещества гелия (n), конечный объем (V2), работу (W) и количество теплоты (Q).
- Найдем количество вещества гелия (n): n = m/M
где M - молярная масса гелия. Молярная масса гелия равна 4 г/моль, так как атомный номер гелия равен 2.
n = 24 г / 4 г/моль = 6 моль
-
Найдем конечный объем (V2): V2 = V1 * (V2/V1) = V1 * 3
-
Найдем работу (W): W = P(V2 - V1)
Для нахождения давления (P), нам необходимо знать начальное и конечное давление газа. В условии задачи не указано, что давление газа изменилось, поэтому предположим, что давление осталось постоянным.
Таким образом, работа (W) будет равна нулю, так как давление не изменилось.
- Найдем количество теплоты (Q): Q = nCΔT
Для нахождения удельной теплоемкости гелия при постоянном давлении (C), нам понадобятся дополнительные данные. В условии задачи не указано значение удельной теплоемкости гелия при постоянном давлении, поэтому мы не можем точно рассчитать количество теплоты.
В итоге, работа (W) равна нулю, так как давление не изменилось, и количество теплоты (Q) не может быть рассчитано без дополнительных данных о удельной теплоемкости гелия при постоянном давлении.