Question

Температура 10 г углекислого газа при постоянном давлении повысилась с 20 ° C до 30 ° C. Найдите работу, совершаемую газом, и изменение его внутренней энергии.​

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Дано:

p - const

m = 10 г

M(CO₂) = 44 г/моль

t₁ = 20°

t₂ = 30°C

_____________

A - ?

ΔU - ?

1)

Найдем количество вещества:

ν = m / M = 10 / 44 ≈ 0,227 моль

2)

Углекислый газ - трехатомный, поэтому число степеней свободы:

i = 6

3)

Учтем, что:

ΔT = Δt = (30-20) = 10 К

4)

Работа газа при изобарном процессе:

A = ν·R·ΔT = 0,227·8,31·10 = 19 Дж

5)

Изменение внутренней энергии:

ΔU = (i/2)·ν·R·ΔT = (6/2)·A = 3·19 = 57 Дж

Answer 2

Для решения данной задачи можно воспользоваться формулой для работы, совершаемой газом:

W = P * ΔV

где W - работа, совершаемая газом, P - давление газа, ΔV - изменение его объема.

В данной задаче сказано, что давление газа постоянно, поэтому P остается неизменным.

Также дано изменение температуры газа: ΔT = 30 °C - 20 °C = 10 °C.

Известно, что при постоянном давлении объем газа изменяется пропорционально изменению его температуры:

ΔV = V * α * ΔT

где V - начальный объем газа, α - коэффициент пропорциональности, зависящий от характеристик газа.

Теперь мы можем выразить работу газа через изменение его объема:

W = P * V * α * ΔT

Так как мы не знаем значения V и α, мы не можем точно определить работу газа. Однако, можно сказать, что работа будет положительной, так как температура газа повысилась, и он совершает работу над окружающей средой.

Что касается изменения внутренней энергии газа, то при постоянном давлении оно связано с изменением температуры через формулу:

ΔU = n * C * ΔT

где n - количество вещества газа, C - молярная теплоемкость газа при постоянном давлении, ΔT - изменение температуры.

В данной задаче нам не даны значения n и C, поэтому мы не можем точно определить изменение внутренней энергии газа.

Answer 3

Для расчета работы, совершаемой газом, мы можем использовать формулу работы газа при постоянном давлении:

W = P * ΔV

где W - работа, P - постоянное давление, ΔV - изменение объема газа.

Однако, в данном случае нам не дано значение изменения объема газа, поэтому мы не можем рассчитать точное значение работы, совершаемой газом.

Что касается изменения внутренней энергии газа, мы можем использовать первое начало термодинамики:

ΔU = Q - W