Question

Даю 40 балів!!! Будь Ласка, Терміново!!!!!!!!! Визначити, яку роботу здійснив одноатомний газ, взятий у кількості 5 моль, якщо отримавши 2кДж теплоти він нагрівся на 100К?​

Answer 1

Застосуємо формулу для визначення внутрішньої енергії (ΔU) одноатомного газу:

ΔU = (3/2) * n * R * ΔT

де:

ΔU - зміна внутрішньої енергії

n - кількість молей газу

R - універсальна газова стала (8.314 Дж/(моль·К))

ΔT - зміна температури

Підставляючи дані:

ΔU = (3/2) * 5 * 8.314 * 100

Обчислюємо:

ΔU = 6231.3 Дж

Отже, одноатомний газ виконав роботу в розмірі 6231.3 Дж

Answer 2

Щоб визначити, яку роботу виконав одноатомний газ, вам можна скористатися першим законом термодинаміки. Перший закон термодинаміки визначає зв'язок між теплотою (Q), внутрішньою енергією (ΔU) та виконаною роботою (W) для системи:

ΔU = Q - W

Ваша задача - знайти виконану роботу (W). Ви вже знаєте, що отримали 2 кДж теплоти (Q) та температурний ріст ΔT = 100 K. Також вам дано, що газ взятий у кількості 5 моль.

Зміну внутрішньої енергії (ΔU) можна виразити як:

ΔU = n * Cv * ΔT

де n - кількість молей газу, Cv - молярна теплоємність при постійному об'ємі для одноатомного газу (для гелію, наприклад, Cv приблизно дорівнює 3/2 R, де R - універсальна газова стала, але точний значення Cv залежить від конкретного газу).

Тепер ми можемо визначити зміну внутрішньої енергії:

ΔU = 5 моль * Cv * 100 K

Тепер нам потрібно перевести 2 кДж в джоулі (1 кДж = 1000 Дж):

Q = 2 кДж * 1000 Дж/кДж = 2000 Дж

Тепер ми можемо використовувати перший закон термодинаміки для обчислення виконаної роботи:

ΔU = Q - W

5 моль * Cv * 100 K = 2000 Дж - W

Тепер ми можемо обчислити W:

W = 5 моль * Cv * 100 K - 2000 Дж

Значення Cv варіюється для різних одноатомних газів, тому для точного розрахунку вам потрібно знати конкретний газ, який ви розглядаєте, і відповідне значення Cv. Наприклад, для гелію Cv близько 3/2 R.

Якщо ви надаєте значення Cv для конкретного газу, то ви зможете розрахувати виконану роботу W з вищеподаною формулою.