Question

Во время изобарного нагрева объем гелия увеличился в 3 раза.Какую работу выполнил газ? Какое количество теплоты ему передано? Масса гелия 12г, начальная температура -123 С

Answer 1

Дано:

p=const;

m=0,012кг;

M=0,004кг/моль;

T₁= -123 С=150 K

Найти:

A; Q =?

Решение:

A=pΔV=(m/M)RΔT=(m/M)R(T₂-T₁)  

V₁/V₂=T₁/T₂ ⇒T₂=T₁V₂/V₁=3T₁  

A=0.012/0.004*8.31*(3*150-150)= 7479 Дж

ΔU=3/2m/MRΔT=3/2 A = 11218,5 Дж

Q=A+ΔU =A +3/2A = 5/2 A= 18697,5 Дж

Ответ: A=7479 Дж;  Q = 18697,5 Дж

Answer 2

Дано:

p=const;m=0,012кг;M=0,004кг/моль;T₁= -123 С=150 K

Решение:

A'=pΔV=(m/M)RΔT=(m/M)R(T₂-T₁)  

V₁/V₂=T₁/T₂ ⇒T₂=T₁V₂/V₁=3T₁  

A'=0.012/0.004•8.31•2•150= 7479 Дж

ΔU=3/2m/MRΔT=3/2A' = 11218,5 Дж

Q=A'+ΔU=5/2A'= 18697,5 Дж

Answer 3

Для расчета работы, которую выполнил газ, и количества теплоты, которое ему было передано во время изобарного нагрева, нам необходимо знать начальное и конечное состояние газа, а именно начальный и конечный объемы и температуры. В данной ситуации мы имеем только начальную температуру и информацию о том, что объем увеличился в 3 раза, но конечный объем неизвестен.

Если мы знаем начальный объем газа, то мы можем рассчитать конечный объем, зная, что он увеличился в 3 раза. Пусть начальный объем газа равен V_1, тогда конечный объем (V_2) будет равен 3 * V_1.

Чтобы рассчитать работу, которую выполнил газ, нам необходимо знать изменение объема и давление газа. Работа (W) может быть вычислена по следующей формуле:

W = P * (V_2 - V_1)

где: P - давление газа (постоянное в условии изобарного процесса), V_2 - конечный объем газа, V_1 - начальный объем газа.

Чтобы рассчитать количество теплоты (Q), переданное газу во время нагрева, мы можем использовать первый закон термодинамики:

Q = m * c * ΔT

где: m - масса газа, c - удельная теплоемкость газа (при постоянном давлении), ΔT - изменение температуры.

Удельная теплоемкость гелия при постоянном давлении (c_p) примерно равна 5.193 кДж/(кг·°C).

Однако, без информации о конечном объеме газа или изменении температуры невозможно точно рассчитать работу и количество теплоты. Если у вас есть дополнительные данные, пожалуйста, предоставьте их, чтобы я смог выполнить расчеты.