Question

Гелий массой 8 г изобарно нагревают от 20ºС до 170ºС. Найдите работу, которую выполнил гелий в этом процессе. Универсальная газовая постоянная 8,3 Дж/(моль·К). Ответ укажите в кДж, округлив до десятых.

Answer 1

Ответ:

А=2,5 кДж

Объяснение:

m=0.008 кг     M=0.004 кг/моль   T1=293 K    T2=443 K    A=?

===

p=const

A=(m/M)*R*(T2-T1)=0.008*8.3*(443-293)/0.004=2490 Дж  (2,5 кДж)

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

Answer 2

Для нахождения работы, которую выполнил гелий в процессе, можно использовать следующую формулу: Работа = ΔU - Q, где ΔU - изменение внутренней энергии системы, Q - тепло, полученное системой. Находим изменение внутренней энергии системы при заданных условиях: ΔU = (3/2) * n * R * (T2 - T1), где n - количество молей гелия, R - универсальная газовая постоянная, T1 и T2 - начальная и конечная температуры соответственно. n = масса гелия / молярная масса гелия, где молярная масса гелия равна 4 г/моль. Используя формулу для теплообмена изобарного процесса: Q = n * C * ΔT, где C - молярная теплоемкость гелия при постоянном давлении, а ΔT - изменение температуры. Теперь можем подставить полученные значения в формулу для работы: Работа = (3/2) * (масса гелия / молярная масса гелия) * R * (T2 - T1) - (масса гелия / молярная масса гелия) * C * ΔT. Вычислим значения: Масса гелия: 8 г Молярная масса гелия: 4 г/моль Универсальная газовая постоянная R: 8,3 Дж/(моль·К) Начальная температура T1: 20ºC = 20 + 273,15 K Конечная температура T2: 170ºC = 170 + 273,15 K Молярная теплоемкость гелия при постоянном давлении C: ?? (нужно знать значение) Известно, что Дж делится на 1000, чтобы получить кДж, поэтому ответ округлим до десятых долей. Если вы предоставите значение молярной теплоемкости гелия при постоянном давлении C, я смогу выполнить вычисления и предоставить итоговый ответ.