Question

Гелий массой 12 г изобарно нагревают от 30ºС до 200ºС. Найдите работу, которую выполнил гелий в этом процессе. Универсальная газовая постоянная 8,3 Дж/(моль·К). (ответ укажите в кДж значение округлить до десятых) Ответить!

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Дано:

p = const - изобарный процесс

m = 12 г = 12·10⁻³ кг

М = 4·10⁻³ кг/моль - молярная масса гелия

t₁ = 30°;       T₁ = 273 + 30 = 303 К

t₂ = 200°;       T₂ = 273 + 200 = 473 К

R = 8,3 Дж/(кг·К)

____________________

A - ?

Работа газа при изобарном процессе:

A = (m/M)·R·ΔT

A = (12·10⁻³/(4·10⁻³))·8,31·(473 - 303) ≈ 4,2 кДж

Answer 2

Ответ: 4,2 кДж

Объяснение:

Дано:

m= 12г = 0.012 кг    

M=0,004 кг/моль  

T1= 30ºС = 303 К

T2=200ºС = 473К

R= 8,3 Дж/(моль·К).

A=?

Изобарный процесс (р = const).

Работу в изобарном процессе найдем по формуле:  

A=(m/M)*R*(T2-T1)=0,012*8,3*(473-303)/0,004=4233 Дж  (4,2 кДж)  

Answer 3

Для нахождения работы, которую выполнил гелий в данном процессе, мы можем воспользоваться формулой для работы в случае изобарного процесса:

$W = n \cdot R \cdot (T_2 - T_1)$

где:

• $W$ - работа (в жоулях или джоулях),
• $n$ - количество вещества газа (в молях),
• $R$ - универсальная газовая постоянная ($8,3 \, \text{Дж/(моль·К)}$),
• $T_1$ - начальная температура (в кельвинах),
• $T_2$ - конечная температура (в кельвинах).

Для начала, давайте переведем температуры из градусов Цельсия в кельвины:

• $T_1 = 30 + 273,15 \, \text{К}$
• $T_2 = 200 + 273,15 \, \text{К}$

Теперь мы можем подставить значения в формулу:

$W = n \cdot 8,3 \, \text{Дж/(моль·К)} \cdot (473,15 \, \text{К} - 303,15 \, \text{К})$

У нас нет информации о количестве вещества $n$, но мы знаем массу гелия. Мы можем найти количество вещества, используя молярную массу гелия:

$\text{Молярная масса гелия} = 4 \, \text{г/моль}$

Теперь, чтобы найти количество вещества, можно использовать следующую формулу:

$n = \frac{\text{масса}}{\text{молярная масса}} = \frac{12 \, \text{г}}{4 \, \text{г/моль}}$

Подставим значение $n$ в формулу для работы:

$W = \left( \frac{12 \, \text{г}}{4 \, \text{г/моль}} \right) \cdot 8,3 \, \text{Дж/(моль·К)} \cdot (473,15 \, \text{К} - 303,15 \, \text{К})$

Теперь вычислим значение работы:

$W \approx 372,72 \, \text{Дж}$

Для ответа в килоджоулях, делим полученное значение на 1000:

$W \approx 0,37272 \, \text{кДж}$

Ответ: работа, которую выполнил гелий в этом процессе, составляет приблизительно 0,37 кДж.