Question

Для ізобарного нагріву газу на 30°C, кількість речовини якого 700 моль, йому дали 9, 5 МДж тепла. Визначить роботу газу і зміна його внутрішньої енергії.​

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Работа:

A = ν·R·ΔT = 700·8,31·30 ≈ 175 000 Дж

Изменение внутренней энергии:

ΔU = Q - A = 9 500 000 - 175 000 = 9 325 000 Дж   или   ΔU ≈ 9,3 МДж

Answer 2

Для вирішення цього завдання ми можемо використовувати перший закон термодинаміки, який гласить:

$\Delta U = Q - W$

де:

• $\Delta U$ - зміна внутрішньої енергії газу,
• $Q$ - тепло, подане газу,
• $W$ - виконана газом робота.

За умовою, газ нагрівається ізобарно, що означає, що тиск газу залишається постійним. У такому випадку, робота, виконана газом, визначається виразом:

$W = P \cdot \Delta V$

де $P$ - тиск газу, $\Delta V$ - зміна об'єму газу під час процесу.

Знаючи, що $\Delta V$ можна виразити через початковий та кінцевий об'єми газу $V_1$ і $V_2$:

$\Delta V = V_2 - V_1$

А також відомо, що $V_2 = V_1$ за умови ізобарного процесу.

Таким чином, $\Delta V = 0$, і, відповідно, робота $W = 0$.

Тепер можемо використовувати перший закон термодинаміки для знаходження зміни внутрішньої енергії $\Delta U$:

$\Delta U = Q - W = Q$

За умовою, подане тепло $Q$ дорівнює 9.5 МДж.

Таким чином, зміна внутрішньої енергії газу $\Delta U = 9.5 \, \text{МДж}$.

Отже, робота газу $W = 0$ (адже процес відбувається ізобарно), а зміна внутрішньої енергії $\Delta U = 9.5 \, \text{МДж}$.