Question

Яку роботу виконує вуглекислий газ масою 200 г під час ізобарного нагрівання на 88 К?​​

Answer 1

Ответ:

Аштрих=p*dv. (p-давление, dv- изменение объема) . По уравнению Менделеева-Клапейрона:

p*dv=m*R*dT / M. (dT- изменение температуры=88К) значит :

Аштрих=m*R*dT / M. ( R-универсальная газовая постоянная, М-молярная масса углекислого газа=0,044кг/моль).

Объяснение:

Answer 2

Для відповіді на це питання ми можемо використати закон Бойля-Маріотта та ідеальний газовий закон.

Закон Бойля-Маріотта стверджує, що для заданої маси газу, що перебуває під нагріванням або охолодженням при сталому об'ємі, тиск газу обережно пропорційний температурі. Це виражається у вигляді рівняння:

\[ P_1/T_1 = P_2/T_2, \]

де \( P_1 \) та \( T_1 \) - початковий тиск і температура, а \( P_2 \) та \( T_2 \) - кінцевий тиск і температура.

Ідеальний газовий закон визначає зв'язок між тиском (\( P \)), об'ємом (\( V \)) і температурою (\( T \)) для ідеального газу:

\[ PV = nRT, \]

де \( n \) - кількість молекул газу, \( R \) - універсальна газова константа.

У нашому випадку об'єм залишається сталим (\( V = \text{const} \)), і ми можемо використати ідеальний газовий закон для визначення зміни тиску та температури. З питання відомо, що газ нагрівається на 88 К (тобто \( \Delta T = 88 \, \text{K} \)).

Позначимо початковий тиск як \( P_1 \) і початкову температуру як \( T_1 \). Кінцевий тиск буде \( P_2 \) і кінцева температура \( T_2 \).

Ми також відомо, що маса газу \( m = 200 \, \text{г} \).

Використаємо ідеальний газовий закон для обчислення початкового тиску:

\[ P_1 = \frac{nRT_1}{V} \]

Тепер використаємо закон Бойля-Маріотта для визначення кінцевого тиску:

\[ P_2 = P_1 \frac{T_2}{T_1} \]

Давайте підставимо відомі значення та розв'яжемо:

1. Закон Бойля-Маріотта: \( P_2 = P_1 \frac{T_2}{T_1} \) 2. Ідеальний газовий закон: \( P_1 = \frac{nRT_1}{V} \)

З питання ми не маємо конкретної інформації про об'єм газу, але оскільки він не змінюється (ізобарне нагрівання), ми можемо сказати, що об'єм газу залишається сталим, тобто \( V = \text{const} \).

Також, ми можемо використати ідеальний газовий закон для визначення \( n \) (кількість молекул газу) за допомогою маси газу \( m \) і маси молекули газу \( M \):

\[ n = \frac{m}{M} \]

Останнім кроком буде підстановка знайдених значень в рівняння і розв'язання для \( P_2 \).

Зазначте будь ласка, якщо є додаткова інформація про газ, така як його масова концентрація або масу молекули, що може бути корисною для точного розрахунку.