Question

Гелій масою 240 г ізобарно нагріли від 25 С до 75 С. Знайти зміну внутрішньої енергії гелію, виконану гелієм роботу і передану гелію кількість теплоти

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Внутрішня енергія: зміна внутрішньої енергії гелію є сумою роботи, виконаної гелієм, і тепла, переданого гелію, що визначається рівнянням ΔU = Q + W. Питома внутрішня енергія гелію при 25°C становить u = 3,95 кДж/кг. Оскільки нам дано масу гелію, ми можемо обчислити початкову внутрішню енергію як U = mu = 240 г x 3,95 кДж/кг = 958 кДж. Питома внутрішня енергія при 75°С становить u = 4,22 кДж/кг. Кінцева внутрішня енергія гелію дорівнює U = mu = 240 г x 4,22 кДж/кг = 1025,6 кДж. Отже, зміна внутрішньої енергії гелію становить ΔU = Uкінцева – Uпочаткова = 1025,6 кДж – 958 кДж = 67,6 кДж.

Робота, виконана гелієм: Роботу, виконану гелієм, можна обчислити за допомогою рівняння W = PΔV, де P — тиск, а ΔV — зміна об’єму. Оскільки процес є ізобарним, тиск постійний, а робота, виконана гелієм, дорівнює нулю.

Кількість теплоти, переданої гелію: кількість теплоти, переданої гелію, визначається рівнянням Q = ΔU. Отже, кількість теплоти, переданої гелію, становить Q = ΔU = 67,6 кДж.

Answer 2

Calculation of Change in Internal Energy, Work, and Heat Transferred

To calculate the change in internal energy, work, and heat transferred for the given scenario, we can use the first law of thermodynamics, which states that the change in internal energy of a system is equal to the heat transferred to the system minus the work done by the system.

Given: - Mass of helium (m) = 240 g - Initial temperature (T1) = 25 °C - Final temperature (T2) = 75 °C

To find the change in internal energy (ΔU), we can use the equation:

ΔU = Q - W

where ΔU is the change in internal energy, Q is the heat transferred to the system, and W is the work done by the system.

Calculation of Change in Internal Energy (ΔU)

The change in internal energy (ΔU) can be calculated using the equation:

ΔU = m * c * ΔT

where m is the mass of the helium, c is the specific heat capacity of helium, and ΔT is the change in temperature.

The specific heat capacity of helium at constant pressure (Cp) is approximately 5.193 J/g°C [[1]].

Substituting the given values into the equation, we have:

ΔU = 240 g * 5.193 J/g°C * (75 °C - 25 °C)

Calculating the value, we get:

ΔU = 240 g * 5.193 J/g°C * 50 °C

ΔU = 6195.6 J

Therefore, the change in internal energy of helium is 6195.6 J.

Calculation of Work Done by Helium (W)

The work done by the helium can be calculated using the equation:

W = P * ΔV

where P is the pressure and ΔV is the change in volume.

Since the process is isobaric (constant pressure), the work done can be calculated using the equation:

W = P * (V2 - V1)

where P is the pressure, V1 is the initial volume, and V2 is the final volume.

However, the volume is not given in the question, so we cannot calculate the work done without this information.

Calculation of Heat Transferred (Q)

The heat transferred (Q) can be calculated using the equation:

Q = ΔU + W

Substituting the known values, we have:

Q = 6195.6 J + W

Since we do not have the value of work done (W), we cannot calculate the exact amount of heat transferred without this information.

Therefore, we can calculate the change in internal energy (ΔU) but cannot determine the work done (W) or the heat transferred (Q) without the volume or pressure information.

Please provide the missing information to calculate the work done and heat transferred accurately.

Let me know if there's anything else I can help you with!