Question

Яку роботу виконує водень масою 75 кг під час ізобарного нагрівання на 20 °C?

Answer 1

Відповідь:

Пояснення:

Щоб визначити роботу, яку виконує водень під час ізобарного нагрівання, нам потрібно знати зміну внутрішньої енергії газу і залежність між роботою, здійсненою газом, і зміною його внутрішньої енергії.

Зміна внутрішньої енергії газу може бути визначена за допомогою формули:

ΔU = CΔT,

де ΔU - зміна внутрішньої енергії газу, C - теплоємність газу при постійному тиску, ΔT - зміна температури.

За умовою задачі, маса водню дорівнює 75 кг, що припускаємо його як ідеальний газ. Можна вважати, що тиск газу залишається сталим, тобто процес ізобарний. Тому, можна використати формулу:

W = -pΔV = -nRΔT,

де W - робота, виконана газом, p - тиск газу, ΔV - зміна об'єму газу, n - кількість речовин, R - універсальна газова стала, ΔT - зміна температури.

Оскільки ми знаємо масу газу, можемо визначити кількість речовин за допомогою формули:

n = m/M,

де m - маса газу, M - молярна маса газу.

Для водню молярна маса дорівнює 2,016 г/моль.

Тепер можемо обчислити зміну внутрішньої енергії газу:

ΔU = CΔT = (7/2)nRΔT,

де C = (7/2)R - теплоємність молярної маси ідеального газу при постійному тиску.

Зміна температури може бути знайдена з різниці температур:

ΔT = 20 °C.

Тепер можемо обчислити роботу, виконану газом:

W = -nRΔT = -(m/M)R

Answer 2

Для визначення роботи, яку виконує газ під час ізобарного нагрівання, ви можете використовувати наступну формулу:

$W = P \cdot \Delta V$

де:

• $W$ - робота (у джоулях, Дж)
• $P$ - тиск (у паскалях, Па)
• $\Delta V$ - зміна об'єму (у метрах кубічних, м³)

Однак вам потрібно знати значення тиску (P) та зміни об'єму ($\Delta V$), щоб розрахувати роботу. Ваша постановка завдання не надає цих даних. Також, для визначення роботи важливо враховувати, чи відбувається процес дійсно ізобарним (при постійному тиску), тому що без цієї інформації розрахунок неможливий.

Якщо у вас є додаткова інформація про тиск та зміну об'єму, будь ласка, надайте її, і я допоможу вам розрахувати роботу.