Question

Даю 70 баллов.При изобарном нагревании 2 моль газообразного аргона сообщили количество теплоты 500 Дж. Чему равно изменение внутренней энергии газа? Масса аргона в данном процессе оставалась неизменной.

Answer 1

Дано:
Q-500 Дж
l-3
v-2 моль
∆u-?

ФОРМУЛА:
Q=∆U+A
Q=(l+2)*v*R*∆T/2
A=v*R*∆T=2*Q/(l+2)

РЕШЕНИЕ:
∆U=Q-A=Q - 2*Q/(l+2)=500-2*500/(3+2)=300 Дж

ОТВЕТ: 300 ДЖ

Answer 2

Т. К это изобарный процесс, то можно использовать формулу Q=5/2 ню*R*T
Отсюда найдём Т. И потом поставим в формулу для изменения внутренней энергии.

Answer 3

Изобарное нагревание означает, что давление газа остается постоянным. В данном случае, известно, что количество теплоты, сообщенное газу, составляет 500 Дж. Чтобы определить изменение внутренней энергии газа, мы можем использовать первый закон термодинамики:

ΔU = Q - W,

где ΔU - изменение внутренней энергии газа, Q - количество теплоты, сообщенное газу, а W - работа, выполненная газом.

Поскольку процесс изобарного нагревания, то работа, выполненная газом, определяется следующим выражением:

W = PΔV,

где P - давление газа, а ΔV - изменение объема газа.

В данном случае, масса аргона остается неизменной, поэтому можно сказать, что его объем пропорционален количеству вещества:

V = nRT/P,

где n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа.

Исходя из этого, мы можем выразить изменение объема ΔV через количество теплоты Q:

Q = PΔV = P(nRT/P - nRT/P₀),

где P₀ - исходное давление газа.

Раскрывая скобки и упрощая выражение, получаем:

Q = nRT - nRT₀,

где T₀ - исходная температура газа.

Теперь мы можем выразить изменение внутренней энергии газа ΔU:

ΔU = Q - W = nRT - nRT₀ - PΔV.

Поскольку PΔV = Q, получаем:

ΔU = nRT - nRT₀ - Q.

Подставляя известные значения, получаем:

ΔU = (2 моль)(8,314 Дж/(моль·К))(T - T₀) - 500 Дж.

Таким образом, изменение внутренней энергии газа будет равно (2 моль)(8,314 Дж/(моль·К))(T - T₀) - 500 Дж.