Question

При изохорном нагревании водорода(Н2) его давление увеличилось от начального значения р1=0.4*10^5 Па до конечного р2=0.8*10^5 Па . Какое количество теплоты Q было сообщено водороду? Газ находиться в сосуде объемом V=20л

Answer 1

Вообще 
Q=ΔU-A
в изохорном тепловом процессе работа =0
тогда
Q=ΔU
а U= $\frac{3ΔpV}{2}$
Δp же можно найти как p2-p1
подставьте и посчитайте

Answer 2

Для решения этой задачи можно использовать закон идеального газа, который гласит:

P1 * V1 / T1 = P2 * V2 / T2,

где P1 и P2 - начальное и конечное давление соответственно, V1 и V2 - начальный и конечный объем соответственно, T1 и T2 - начальная и конечная температура соответственно.

Поскольку нагревание происходит при постоянном объеме (изохорном процессе), V1 = V2 = V.

Мы знаем начальное и конечное давление: P1 = 0.4 * 10^5 Па и P2 = 0.8 * 10^5 Па, а также объем: V = 20 л.

Чтобы найти изменение температуры (T2 - T1), мы можем преобразовать уравнение идеального газа следующим образом:

T2 - T1 = (P2 * V - P1 * V) / P1

Tеперь мы можем рассчитать изменение температуры:

T2 - T1 = ((0.8 * 10^5 Па) * (20 л) - (0.4 * 10^5 Па) * (20 л)) / (0.4 * 10^5 Па)

T2 - T1 = (16 * 10^5 л * Па - 8 * 10^5 л * Па) / (0.4 * 10^5 Па)

T2 - T1 = 8 * 10^5 л * Па / (0.4 * 10^5 Па)

T2 - T1 = 20 °C

Теперь, когда мы знаем изменение температуры, мы можем рассчитать количество теплоты, используя уравнение:

Q = n * C * ΔT,

где n - количество вещества, C - молярная теплоемкость водорода при постоянном объеме, ΔT - изменение температуры.

Молярная масса водорода (Н2) равна 2 г/моль.

Количество вещества (n) можно рассчитать, используя уравнение:

n = m / M,

где m - масса вещества, M - молярная масса.

Поскольку у нас не дана масса водорода, но дан объем (V), мы можем использовать его и известное значение плотности водорода (0.09 г/л) для рассчета массы:

m = ρ * V,

где ρ - плотность.

m = (0.09 г/л) * (20 л) = 1.8 г.

Теперь мы можем рассчитать количество вещества:

n = (1.8 г) / (2 г/моль) = 0