Question

Ребята, помогите очень срочно, даю 100баллов. чайник, що містить 1 кг киплячої води, нагрівають до повного її випаровування за нормального тиску. Визначте W, Q, U, для цього процесу. Мольна теплота випаровування води складає 40.6 Дж/моль

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Дано:

p - const

m = 1 кг

t₁ = 100°C

L = 40,6 кДж/моль = 40,6·10³ Дж/моль  (Внимание! В условии задачи опечатка: не Дж/моль, а кДж/моль!!!)

_______________

A - ?

Q - ?

ΔU - ?

1)

Находим количество вещества (число молей воды):

ν = m / M = 1 / (0,018·10⁻³) ≈ 56 моль

2)

Q = L·ν = 40,6·10³·56 ≈ 2,27·10⁶ Дж = 2 270 кДж

3)

Но количество теплоты при изобарном процессе:

Q = ν·R·ΔT· (i/2+1)

Число степеней свободы молекул воды:

i = 6 - многоатомная молекула

Тогда:

ν·R·ΔT = Q / (i/2+1) = 2,27·10⁶ / 4 ≈ 570 кДж

Изменение внутренней энергии:

ΔU = (i/2)·ν·R·ΔT

ΔU = (6/2)·570 = 1 710 кДж

4)

И, наконец, работа пара:

A = Q - ΔU = 2 270 - 1 710 = 560 кДж

Answer 2

Звісно, я готовий вам допомогти. Давайте розглянемо ваше завдання.

Перш за все, давайте з'ясуємо, що означають терміни W, Q і U:

• W - робота, яка виконується або виконана над системою. Вона може бути позитивною або негативною залежно від того, чи система виконує роботу над оточенням або оточення виконує роботу над системою.
• Q - теплота, яка переходить між системою і оточенням під час теплового процесу.
• U - зміна внутрішньої енергії системи під час процесу.

Зауважте, що для даного процесу нормальний тиск означає, що це адіабатичний (ізолований) процес, тобто жодна теплота не втрачається або не надходить у систему.

Дані:

• Мольна теплота випаровування води (ΔH_vap) = 40.6 Дж/моль
• Маса води (m) = 1 кг

Зауважте, що ми можемо використовувати мольну теплоту для обчислення теплоти, випарованої з одного моля води, а потім помножити це на кількість молей води у системі.

1. Обчислімо кількість молей води у системі: Кількість молей (n) = маса / молярна маса води Молярна маса води ≈ 18.015 г/моль n = 1000 г / 18.015 г/моль ≈ 55.49 моль

2. Тепер обчислимо Q за допомогою мольної теплоти: Q = ΔH_vap * n Q = 40.6 Дж/моль * 55.49 моль ≈ 2239.594 Дж

3. Оскільки процес адіабатичний (Q = 0), то W = -ΔU (згідно першого закону термодинаміки): W = -ΔU = -Q = -2239.594 Дж

4. Оскільки робота виконана над системою (W < 0), то зміна внутрішньої енергії буде позитивною: ΔU = Q = 2239.594 Дж

Отже, для даного процесу:

• W = -2239.594 Дж
• Q = 2239.594 Дж
• U = 2239.594 Дж

Якщо у вас є ще питання або щось потрібно уточнити, не соромтеся запитати.