Question

Гелий под давлением 8,7кПа расширился на ΔV=7,9м3. Определите количество теплоты Q переданное газу​

Answer 1

Ответ:

171825 Дж

Объяснение:

p=8.7*10³ Па     ΔV=7.9 м³    Q=?

===

Q=ΔU+A=(3/2)*p*ΔV+p*ΔV=(5/2)*p*ΔV=5*8.7*10³*7.9/2=171825 Дж

================================================

Answer 2

Для определения количества теплоты, переданного газу при расширении, можно использовать первый закон термодинамики, который формулируется как:

ΔQ = ΔU + W,

где: ΔQ - количество теплоты, переданное газу, ΔU - изменение внутренней энергии газа, W - работа, совершенная над газом.

Давление газа и его объем изменяются, поэтому мы можем воспользоваться следующими уравнениями:

ΔU = n * C_v * ΔT, W = -P * ΔV,

где: n - количество вещества (в данном случае, гелия), C_v - молярная удельная теплоемкость при постоянном объеме, ΔT - изменение температуры, P - давление газа, ΔV - изменение объема.

Для моноатомного идеального газа, такого как гелий, молярная удельная теплоемкость при постоянном объеме C_v равна 3/2 R, где R - универсальная газовая постоянная.

ΔT можно найти из уравнения состояния идеального газа:

P * V = n * R * T,

где T - абсолютная температура.

Итак, давайте начнем с вычисления ΔT:

P1 * V1 = n * R * T1, (начальное состояние) P2 * V2 = n * R * T2. (конечное состояние)

ΔT = T2 - T1 = (P2 * V2 - P1 * V1) / (n * R).

Теперь мы можем найти ΔU и W:

ΔU = n * (3/2 R) * ΔT, W = -P1 * ΔV.

ΔQ = ΔU + W.

Подставим значения и решим:

1. Начальное давление P1 = 8.7 кПа = 8.7 * 10^3 Па,
2. Изменение объема ΔV = 7.9 м^3,
3. Универсальная газовая постоянная R ≈ 8.31 Дж/(моль·К),
4. Количество вещества можно найти, используя уравнение состояния: n = (P1 * V1) / (R * T1), где T1 - начальная температура, которую нужно найти.

После нахождения всех значений, вы сможете найти количество теплоты ΔQ, переданное газу при расширении.