Question

Определите количество теплоты, сообщенное азоту, если в процессе изохорного нагревания (V=10 л) его давление изменилось на 50 кПа.

Answer 1

Ответ:

Q=PV=50*10^3*10*10^-3=50дж

Answer 2

Для определения количества теплоты, сообщенного азоту в процессе изохорного нагревания, можно использовать первый закон термодинамики, который выражается следующим образом:

ΔQ = ΔU + ΔW,

где:

• ΔQ - количество теплоты, сообщенное системе,
• ΔU - изменение внутренней энергии системы,
• ΔW - работа, выполненная над системой.

В данном случае процесс изохорного нагревания означает, что объем газа (азота) остается постоянным, следовательно, ΔV = 0. Это означает, что работа, совершенная над системой (ΔW), равна нулю, так как работа равна изменению объема, умноженному на давление.

ΔW = 0 (по условию изохорного процесса).

Теперь нам нужно определить изменение внутренней энергии (ΔU). Из первого закона термодинамики:

ΔQ = ΔU + ΔW,

ΔW = 0, следовательно,

ΔQ = ΔU.

Изменение внутренней энергии можно выразить как:

ΔU = n * C_v * ΔT,

где:

• n - количество вещества (в молях),
• C_v - молярная удельная теплоемкость при постоянном объеме,
• ΔT - изменение температуры.

Для азота значение C_v приблизительно равно 20.8 J/(моль·K).

Теперь мы можем определить ΔQ, используя изменение давления:

ΔQ = n * C_v * ΔT,

где ΔT можно определить, зная, что ΔT = ΔP / (n * R), где R - универсальная газовая постоянная (приблизительно 8.314 J/(моль·K)).

ΔP = 50 кПа = 50,000 Па (поскольку 1 кПа = 1000 Па).

Теперь мы можем рассчитать ΔT:

ΔT = ΔP / (n * R) = (50,000 Па) / (n * 8.314 J/(моль·K)).

Чтобы продолжить расчет, нам нужно знать количество молей азота (n). Если у вас есть информация о количестве молей, предоставьте это значение, и я смогу окончить расчет.