Question

в посудині об ємом 2 л міститься кисень під тиском 1мпа.стінки посудини можуть витримати тиск 2мпа.Яку максимальну кількість теплоти можна передати газу?

Answer 1

Маємо ізохорний процес V=constвнутрішня енергія газу дорівнює U=PVстан 1U1=P1Vстан 2U2=P2Vвся максимальна кількість теплоти буде направлена на зміну внутрішньої енергії ∆U=U2-U1=P2V-P1V=V*(P2-P1)=2*10^-3*(2-1)*10^6=2000 Дж=2кДж

Answer 2

Для визначення максимальної кількості теплоти, яку можна передати газу, ми можемо скористатися ідеальним газовим законом, який визначає залежність між тиском, об'ємом і температурою ідеального газу. Ідеальний газовий закон має наступний вигляд:

$PV = nRT$,

де: P - тиск газу, V - об'єм газу, n - кількість речовини газу (в молекулах або молях), R - універсальна газова стала (приблизно 8.314 Дж/(моль·К)), T - температура газу в абсолютних одиницях (Кельвіни).

Ваше завдання полягає в тому, щоб визначити максимальний об'єм газу, який ви можете зберегти в посудині за тиску 2 МПа (2 мегапаскаля) та кількості речовини газу, що залишається незмінною.

Заданий об'єм посудини: $V = 2$ л (2 літри = 0.002 м³).

Заданий тиск газу: $P = 1$ МПа (1 мегапаскаль = 1 МПа = 10^6 Па).

Максимальний тиск стінок посудини: $P_{max} = 2$ МПа (2 мегапаскаля = 2 МПа = 2 × 10^6 Па).

Так як кількість речовини газу n залишається незмінною, то ми можемо записати співвідношення для заданого газу та максимального тиску:

$P_1V = P_{max}V_{max}$,

де $V_{max}$ - максимальний об'єм газу, який ми хочемо знайти.

Тепер, ми можемо знайти $V_{max}$:

$V_{max} = \frac{P_1V}{P_{max}} = \frac{1 \, \text{МПа} \times 0.002 \, \text{м}^3}{2 \, \text{МПа}}$.

$V_{max} = 0.001 \, \text{м}^3 = 1 \, \text{л}$.

Отже, максимальний об'єм газу, який можна зберегти в посудині під тиском 2 МПа, становить 1 літер.