Question

РЕШИТЕ ПОЖАЛУЙСТА ЗАДАЧИ 1. Находящийся в герметичном резервуаре пятиатомный газ при увеличении температуры в 4 раза полностью диссоциирует на атомы. Найди давление газа в диссоциированном состоянии, если в начальный момент этого процесса его давление равнялось 0,3 МПа. Ответ округли до десямых.) 2. Газ, плотность которого 0,07 кг/м3, находится в ёмкости под поршнем. Определи его среднюю квадратичную скорость, учитывая значение давления, создаваемого газом внутри ёмкости, - 3,7 кПа. Ответ округли до целых.) 3.Найди изменение внутренней энергии находящейся в закрытом сосуде смеси одноатомных газов 1 (2 г/моль) и 2 (4 г/моль), если происходит охлаждение термодинамической системы на 29 °C. Массы газов 1 и 2 равны соответственно 40 г и 70 г. Отвем округли до десятых

Answer 1

Ответ:

При увеличении температуры в 4 раза давление газа увеличится в 4 раза (соответственно закону Гей-Люссака), так как количество газа не изменилось, а объем резервуара остался неизменным. Поскольку газ полностью диссоциировал на атомы, давление диссоциированного газа будет в 5 раз меньше, чем давление исходного газа:

P' = P/5 = 0.3 МПа / 5 = 0.06 МПа

Ответ: 0.1 МПа (округлено до десятых).

Средняя квадратичная скорость газа связана с его температурой и молярной массой следующим образом:

v = sqrt(3kT/M)

где k - постоянная Больцмана, T - абсолютная температура, M - молярная масса газа. Давление газа связано с его плотностью следующим образом:

P = ρRT/M

где R - универсальная газовая постоянная.

Перепишем первое уравнение, выразив из него температуру:

T = Mv^2 / 3k

Подставим его во второе уравнение:

P = ρR(Mv^2/3k) / M

P = (ρv^2R) / (3k)

Подставим данные и решим уравнение:

P = (0.07 кг/м^3 * (3.7 кПа * 1000 Па/кПа)) / (3 * 1.38 * 10^-23 Дж/К * 298 К)

P = 0.107 кг * м^2 / с^2 = 107 Па

Ответ: 107 Па (округлено до целых).

Изменение внутренней энергии газа можно найти по формуле:

ΔU = (3/2)nRΔT

где n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная, ΔT - изменение температуры.

Найдем количество вещества каждого газа:

n1 = m1/M1 = 40 г / 2 г/моль = 20 моль

n2 = m2/M2 = 70 г / 4 г/моль = 17.5 моль

Следовательно, общее количество вещества:

n = n1 + n2 = 20 моль + 17.5 моль = 37.5 моль

Тогда изменение внутренней энергии:

ΔU = (3/2)nRΔT = (3/

Для решения задачи необходимо использовать уравнение состояния идеального газа:

U = (3/2) n R ΔT

где U - изменение внутренней энергии, n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная, ΔT - изменение температуры.

Сначала найдем общее количество вещества газа в смеси:

n = m/M = (40 г + 70 г) / [(2 г/моль) + (4 г/моль)] = 18.33 моль

Затем вычислим изменение внутренней энергии:

ΔT = -29 °C = -29 К

U = (3/2) * 18.33 моль * 8.31 Дж/(моль·К) * (-29 К) = -7223.8 Дж

Изменение внутренней энергии составляет -7223.8 Дж. Ответ округляем до десятых.

Объяснение: