Question

СРОЧНО 100 балов какое количество теплоты получит воздух массой 5 г, начальная температура 17 градусов цельсия, если при изобарном расширении его обьём увеличивается вдвое

Answer 1

Ответ:

Дано

  m=5*10 в -3 степени

  T1=290 К

  V1=V

  V2=2V

  C=1018 Дж/(кг*К)

  P=const

Найти

  Q

Решение

Q=Cm(T2-T1)

т.к Р=соnst то V1/T1=V2/T2

после подстановки и сокращений получиться  T2=580 К

тогда Q=1471,1 Дж

Объяснение:

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать первый закон термодинамики, который формулируется как:

ΔQ = ΔU + W,

где ΔQ - изменение внутренней энергии, ΔU - работа, совершаемая над газом, и W - работа, совершаемая над газом. В данном случае, так как процесс происходит при постоянном давлении (изобарное расширение), мы можем записать ΔQ как:

ΔQ = m * c * ΔT,

где m - масса воздуха, c - удельная теплоемкость воздуха, ΔT - изменение температуры.

Для воздуха удельная теплоемкость при постоянном давлении составляет примерно 1005 Дж/(кг·°C).

Сначала мы должны найти изменение температуры, используя информацию о расширении вдвое. Если начальный объем воздуха был V, то после расширения он станет 2V. Следовательно, отношение объемов равно:

V2/V1 = 2,

где V2 - конечный объем, V1 - начальный объем. Мы можем записать:

2 = V2/V1,

V2 = 2 * V1.

Теперь, используя закон Бойля-Мариотта (P1 * V1 = P2 * V2), мы можем выразить отношение давлений:

P1 * V1 = P2 * (2 * V1),

P2 = P1 / 2.

Теперь мы знаем, что давление вдвое уменьшилось.

Теперь мы можем рассчитать изменение температуры. Используя закон идеального газа (P * V = n * R * T), где P - давление, V - объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в абсолютных единицах (Кельвины), мы можем записать:

P1 * V1 = n * R * T1,

P2 * V2 = n * R * T2.

Так как n и R остаются постоянными для данного количества вещества, мы можем записать:

P1 * V1 / T1 = P2 * V2 / T2.

Теперь, используя найденное отношение давлений и отношение объемов, мы можем найти отношение температур:

T2/T1 = (P1 * V1) / (P2 * V2) = (P1 * V1) / ((P1 / 2) * 2 * V1) = 2.

Теперь мы знаем, что температура увеличилась вдвое. Теперь мы можем найти изменение температуры ΔT:

ΔT = T2 - T1 = 2T1 - T1 = T1.

Теперь мы можем использовать удельную теплоемкость и найденное изменение температуры, чтобы найти количество теплоты:

ΔQ = m * c * ΔT = 0.005 кг * 1005 Дж/(кг·°C) * 17 °C = 85.425 Дж.

Таким образом, количество теплоты, полученное воздухом, составляет приблизительно 85.425 Дж.