Question

При постоянном давлении 10^5 Па азот расширяется от 12л до 22л определить ∆U изменение внутренней энергии газа

Answer 1

U1 (начальная энергия газа)= i/2*p*V1

U2 (конечная энергия)= i/2*p*V2

ΔU (изменение внутренней энергии)=U2-U1= i/2*p(V2-V1)

i=5 тк азот двухатомный газ

Подставляя значения получаем ΔU=2500 Дж

Answer 2

Для определения изменения внутренней энергии газа (∆U), можно использовать первое начало термодинамики, также известное как закон сохранения энергии. Первое начало термодинамики утверждает, что изменение внутренней энергии системы равно сумме теплового переноса и работы:

∆U = Q - W,

где: ∆U - изменение внутренней энергии системы, Q - количество тепла, переданного системе, W - работа, совершенная над системой.

При постоянном давлении работа газа равна произведению давления на изменение объема:

W = P * ∆V.

Изменение объема (∆V) вычисляется как разница между конечным и начальным объемами:

∆V = Vконечный - Vначальный.

Тепло, переданное газу, можно определить, используя уравнение идеального газа:

PV = nRT.

Где: P - давление газа, V - объем газа, n - количество вещества (в молях), R - универсальная газовая постоянная, T - абсолютная температура.

Исходя из данной информации, мы можем приступить к расчетам:

1. Найдем количество вещества газа (n) по уравнению идеального газа для начального состояния (1):

n1 = (P1 * V1) / (R * T1).

2. Найдем количество вещества газа (n) по уравнению идеального газа для конечного состояния (2):

n2 = (P2 * V2) / (R * T2).

Поскольку газ является одним и тем же, количество вещества n1 и n2 одинаково:

n1 = n2 = n.

3. Теперь можно выразить тепло (Q) с помощью уравнения идеального газа:

Q = n * R * (T2 - T1).

4. Вычислим работу (W):

W = P * ∆V = P * (V2 - V1).

Теперь у нас есть все необходимые данные для определения изменения внутренней энергии (∆U):

∆U = Q - W, ∆U = n * R * (T2 - T1) - P * (V2 - V1).

Подставим значения и рассчитаем ∆U. Убедитесь, что все величины приведены в правильных единицах (Па, литры и Кельвины) и универсальная газовая постоянная R применяется в подходящих единицах (Па·м³/(моль·К)).

К сожалению, мне недостаточно информации о начальной и конечной температуре или о давлениях в начальном и конечном состояниях газа. Если вы предоставите эти значения, я смогу помочь вам с окончательным расчетом ∆U.