Question

В цилиндрическом сосуде находится m=50 r кислорода , сжатого поршнем (трение между поршнем и цилиндром отсутствует).Какую работу совершит газ при нагревании его от t1= 27С до t2=727C.Какаую работу при этом совершил газ? Молярная масса кислорода М=32 r/моль,универсальная газовая постоянная R=8,31 Дж/(К*моль)

Answer 1

Ответ:

А=9098 Дж

Объяснение:

m=0.05 кг   M=0.032 кг/моль   ΔT=700 K    A=?

===

p=const

A=(m/M)*R*ΔT=0.05*8.31*700/0.032=9089 Дж

=============================

Answer 2

Для расчета работы, которую совершит газ при нагревании от температуры T1 до T2, можно использовать следующую формулу для работы, совершаемой над газом в процессе изотермического расширения:

$W = nRT \ln{\left(\frac{V_2}{V_1}\right)}$

где:

• W - работа, совершаемая над газом (в джоулях)
• n - количество вещества газа (в молях)
• R - универсальная газовая постоянная (8.31 Дж/(К*моль))
• T - абсолютная температура газа (в кельвинах)
• $V_1$ и $V_2$ - объемы газа соответственно при начальной температуре T1 и конечной температуре T2.

Для начала, нужно определить количество вещества газа (n). Мы знаем массу газа (m=50 г) и его молярную массу (M=32 г/моль), поэтому количество вещества можно вычислить через следующую формулу:

$n = \frac{m}{M}$

$n = \frac{50 \, \text{г}}{32 \, \text{г/моль}}$

$n \approx 1.5625 \, \text{моль}$

Теперь можно вычислить начальный и конечный объемы газа (V1 и V2). Поскольку процесс изотермический, отношение объемов равно отношению температур:

$\frac{V_2}{V_1} = \frac{T_2}{T_1}$

Переведем температуры в кельвины:

$T_1 = 27°C + 273.15 = 300.15 \, \text{K}$

$T_2 = 727°C + 273.15 = 1000.15 \, \text{K}$

Теперь можем найти $\frac{V_2}{V_1}$:

$\frac{V_2}{V_1} = \frac{1000.15 \, \text{K}}{300.15 \, \text{K}} \approx 3.3312$

Теперь, подставив все известные значения в формулу для работы, получим:

$W = nRT \ln{\left(\frac{V_2}{V_1}\right)}$

$W = 1.5625 \, \text{моль} \times 8.31 \, \text{Дж/(К*моль)} \times 300.15 \, \text{К} \times \ln{(3.3312)}$

$W \approx 1.5625 \, \text{моль} \times 8.31 \, \text{Дж/(К*моль)} \times 300.15 \, \text{К} \times 1.2048$

$W \approx 5947.5 \, \text{Дж}$

Таким образом, газ совершит работу при нагревании примерно равную 5947.5 Дж.