Question

160 г кислорода изобарно нагревают от 10 С до 323 К (молярная масса кислорода 0,032 кг/моль). При расширении газ совершил работу 1)1662 Дж 2)13005150 Дж 3)13005 Дж 4)16620 Дж

Answer 1

Решение во вложении, вышел примерно ответ 1)

Answer 2

Для решения этой задачи, мы можем использовать формулу для работы, совершенной идеальным газом при изобарном процессе:

$W = P(V_2 - V_1)$

где:

$W$ - работа, совершенная газом, $P$ - постоянное давление, $V_1$ - объем газа в начальном состоянии, $V_2$ - объем газа в конечном состоянии.

Давление $P$ можно найти с помощью уравнения состояния идеального газа:

$PV = nRT$

где:

$n$ - количество вещества газа, $R$ - универсальная газовая постоянная ($8.314\, \text{Дж/(моль} \cdot \text{К})$), $T$ - абсолютная температура в кельвинах.

Для нахождения работы, нам необходимо найти начальный и конечный объемы газа ($V_1$ и $V_2$). Объем идеального газа можно выразить через его массу:

$V = \frac{m}{\rho}$

где:

$m$ - масса газа, $\rho$ - плотность газа.

Массу газа $m$ можно найти, зная его количество вещества $n$ и молярную массу $M$ (в данном случае для кислорода $M = 0.032\, \text{кг/моль}$):

$m = n \cdot M$

Теперь у нас есть все необходимые формулы и значения, чтобы решить задачу:

1. Найдем количество вещества $n$ кислорода:

$n = \frac{m}{M} = \frac{0.16\, \text{кг}}{0.032\, \text{кг/моль}} = 5\, \text{моль}$

2. Найдем начальный объем $V_1$ кислорода:

$V_1 = \frac{m}{\rho_1}$

Где $\rho_1$ - плотность кислорода при начальной температуре 10 °C (переведенной в кельвины):

$\rho_1 = \frac{m}{V_1} = \frac{0.16\, \text{кг}}{V_1}$

3. Найдем конечный объем $V_2$ кислорода:

$V_2 = \frac{m}{\rho_2}$

Где $\rho_2$ - плотность кислорода при конечной температуре 323 K:

$\rho_2 = \frac{m}{V_2} = \frac{0.16\, \text{кг}}{V_2}$

4. Найдем работу $W$, совершенную газом:

$W = P(V_2 - V_1)$

Так как газ изобарно нагревается, то давление $P$ не меняется, и его можно выразить через начальное состояние:

$P = \frac{nRT_1}{V_1}$

5. Теперь можем вычислить работу:

$W = \frac{nRT_1}{V_1}(V_2 - V_1)$

Подставим все известные значения:

$n = 5\, \text{моль}$

$R = 8.314\, \text{Дж/(моль} \cdot \text{К})$

$T_1 = 10\, \text{°C} = 283\, \text{К}$

$V_1 = \frac{m}{\rho_1}$

$V_2 = \frac{m}{\rho_2}$

$\rho_1 = \frac{m}{V_1}$ 0 0