Question

Какую работу совершил воздух массой 290г нагревании 20К

Answer 1

По уравнению Менделеева-Клапейрона:m/M RT = pVработа при нагревании =A=p дельтаV = m/M R дельтаTизменение внутренней энергии при нагреваниидельтаU=i/2 m/M R дельтаTпо I началу термодинамикиQ=дельтаU+A=(i+2)/2 m/M R дельтаTдля воздуха M = 29 г/моль, i=5 (воздух состоит в основном из двухатомных молекул азота и кислорода)тогда A = 1663 Дж, Q=5820 Джтакже можно посмотреть в справочнике удельную теплоемкость воздуха при постоянном давленииQ = c m дельтаT = 1005 Дж/(кг·К) · 0,290 кг · 20 К = 5829 Дж

Answer 2

Для определения работы, которую совершил воздух при нагревании, необходимо знать два параметра: массу воздуха и изменение его температуры.

Для расчета работы используется следующая формула:

Работа (W) = масса (m) * удельная теплоемкость (c) * изменение температуры (ΔT)

1. Масса воздуха (m) = 290 г (переведем в кг: 290 г = 0.29 кг)

2. Изменение температуры (ΔT) = 20 К

3. Удельная теплоемкость воздуха (c) - это количество теплоты, необходимое для изменения температуры 1 кг воздуха на 1 К. Для воздуха это примерно 1005 Дж/(кг·К).

Теперь можно выполнить расчет:

W = 0.29 кг * 1005 Дж/(кг·К) * 20 К

W ≈ 5810 Дж

Таким образом, воздух массой 290 г, нагреваясь на 20 К, совершил работу приблизительно равную 5810 Дж (джоулей).