Question

В цилиндре под поршнем находится 3кг азота. Для его нагревания 60º при постоянном давлении было затрачено количество теплоты. Вычислить изменение внутренней энергии, если молярная масса азота 0,014 кг/моль. ​

Answer 1

Ответ:

Ответ записан и расписан на фото

Answer 2

Для расчета изменения внутренней энергии в данном случае, можно использовать уравнение:

ΔU = nCvΔT,

где: ΔU - изменение внутренней энергии, n - количество вещества (в молях), Cv - молярная удельная теплоемкость при постоянном объеме, ΔT - изменение температуры.

Сначала найдем количество вещества в азоте. Молярная масса азота равна 0,014 кг/моль. Масса азота в цилиндре равна 3 кг. Тогда количество вещества можно найти следующим образом:

n = масса азота / молярная масса азота = 3 кг / 0,014 кг/моль ≈ 214,29 моль

Теперь рассчитаем изменение внутренней энергии:

ΔU = nCvΔT

Поскольку процесс происходит при постоянном давлении, молярная удельная теплоемкость при постоянном объеме (Cv) становится молярной удельной теплоемкостью при постоянном давлении (Cp).

Предположим, что Cp для азота при постоянном давлении равна 29.1 J/(mol·K) (значение для азота при комнатной температуре).

ΔT = 60ºC

Теперь можем подставить все значения в уравнение:

ΔU = (214,29 моль) * (29,1 J/(mol·K)) * (60 K) ≈ 376,56 кДж (килоджоули)

Таким образом, изменение внутренней энергии составляет примерно 376,56 кДж.