Question

у вертикальному циліндрі під масивним поршнем міститься кисень масою 2 кг для підвищення температури кисню на 5 к йому було надано 9,1*10^3 дж теплоти. визначити питому теплоємність кисню,роботу, яку він виконує під час розширення і збільшення його внутрішньої енергії

Answer 1

1) Q=cm*ΔT  

c=Q/(mΔT)=9,1*10³/(2*5)=910 Дж/(кг*К)  

2) A=p*ΔV=vR*ΔT  

v=m/M=2/(32*10⁻³)=0.0625*10³=62.5 моль  

A=62.5*8.31*5≈2597 Дж  

3) Q=A+ΔU  

ΔU=Q-A=9100-2597=6503 Дж.  

Ответ: c=910 Дж/(кг*К); A=2597 Дж, увелич. вн. эн=6503 Дж.

Answer 2

Для вирішення цієї задачі спочатку знайдемо питому теплоємність кисню і роботу, яку він виконує під час розширення.

1. Питома теплоємність (C) може бути знайдена за формулою:

   C = Q / (m * ΔT)

   де: C - питома теплоємність Q - теплота, яку отримав кисень (9,1 * 10^3 дж) m - маса кисню (2 кг) ΔT - зміна температури (5 К)

   Підставимо значення:

   C = (9,1 * 10^3 дж) / (2 кг * 5 К) = 910 J/(kg·K)

   Отже, питома теплоємність кисню дорівнює 910 J/(kg·K).

2. Робота (W), яку він виконує під час розширення може бути знайдена як різниця внутрішньої енергії (ΔU) кисню перед і після розширення:

   W = ΔU

   Внутрішня енергія залежить від кількості молекул і їхньої середньої кінетичної енергії (температури). Після розширення молекули рухаються швидше, отже, їхня середня кінетична енергія і внутрішня енергія збільшується.

   ΔU = C * m * ΔT

   ΔU = (910 J/(kg·K)) * (2 кг) * (5 K) = 9100 J

   Отже, робота, яку виконав кисень під час розширення, дорівнює 9100 дж.

3. Збільшення внутрішньої енергії (ΔU) також може бути знайдене, використовуючи питому теплоємність:

   ΔU = C * m * ΔT

   ΔU = (910 J/(kg·K)) * (2 кг) * (5 K) = 9100 J

   Знову отримуємо 9100 дж.

Таким чином, питома теплоємність кисню дорівнює 910 J/(kg·K), робота, яку виконав кисень під час розширення, становить 9100 дж, і збільшення його внутрішньої енергії також дорівнює 9100 дж.