Question

для ізобарного нагрівання 325 моль газа на 42К, газу надали кількості теплоти 5432кДж. Знайдіть роботу газу і приріст його внутрішньої енергії

Answer 1

Объяснение:

З рівняння теплового балансу для ізобарного процесу маємо:

Q = ΔH = npΔT,

де Q - кількість теплоти, наданої газу, ΔH - зміна ентальпії газу, n - кількість речовини газу, p - тиск газу, ΔT - зміна температури газу.

Тоді робота газу буде:

W = ΔH - Q = npΔT - Q = (325 моль)*(101,3 кПа)*(42 К) - 5432 кДж ≈ 1362 кДж.

Для ідеального газу внутрішня енергія залежить тільки від температури, тому приріст внутрішньої енергії газу дорівнюватиме зміні ентальпії:

ΔU = ΔH = 5432 кДж.

Answer 2

Для обчислення роботи газу під час ізобарного нагрівання і приросту його внутрішньої енергії можна скористатися першим законом термодинаміки:

ΔU = Q - W

де ΔU - приріст внутрішньої енергії газу, Q - кількість теплоти, що надходить у газ, і W - виконана робота газу.

Ваші дані:

• Кількість теплоти (Q) = 5432 кДж.
• Кількість молей газу (n) = 325 моль.
• Зміна температури (ΔT) = 42 K.

Роботу газу (W) можна обчислити за формулою:

W = PΔV

де P - тиск газу, ΔV - зміна об'єму.

У вас є кількість молей газу (n) і зміна температури (ΔT), тому ви можете використовувати ідеальне газове рівняння:

PV = nRT

де P - тиск газу, V - об'єм газу, n - кількість молей газу, R - універсальна газова стала, T - температура в абсолютних одиницях (Кельвіни).

З цього рівняння можна виразити об'єм V:

V = (nRT) / P

Знаючи значення P, n, R і T (зверніть увагу, що температуру треба виразити в абсолютних одиницях, тобто у Кельвінах), ви можете обчислити зміну об'єму (ΔV) під час нагрівання.

Потім вирахуйте роботу газу (W) та приріст його внутрішньої енергії (ΔU) за першим законом термодинаміки:

W = PΔV ΔU = Q - W

Де:

• P - тиск газу (можливо, вам потрібно знайти його виходячи з інших даних).
• ΔV - зміна об'єму (обчислена на попередньому кроці).
• Q - кількість теплоти (5432 кДж).
• ΔU - приріст внутрішньої енергії.

Обчисліть роботу газу та приріст внутрішньої енергії, враховуючи тиск газу (P), і ви отримаєте бажані значення.