Question

Кислород массой 10г находится под давлением 3*10^5 Па при температуре 283 К. После расширения, вследствие нагревания при постоянном давлении кислород занял объём 10^-2 м^3. Найти объём газа до расширения и температуру газа после разширения

Answer 1

1)·Число молекул N=(m/M)· Na, где М= 28·10^-3 кг/моль - молярная масса азота, Na=6·10^23 моль^-1 - постоянна Авогадро N= 2,14 ·10^232) Работа при расширении A=p(V2-V1) Находим начальный объем pV1=(m/M)RT1,  T1= 283К -начальная температура. V1= (mRT1)/(Mp)= 0,28·10^-3 м³ (ответ округленный)А= 29,25 ·10^2 Дж3) Изменение внутренней энергии ΔU= 5/2 p(V2-V1)= 72, 9 ·10^2 Дж  ( если у вас учитывается степень свободы то -5/2;   если вы такого понятие не знаете то 3/2). Посчитайте сами.4) Количество подведенного тепла Q=ΔU+A=102.15 Дж5) удельная теплоемкость  С=Q/m(T2-T1)Найдем Т2= рV2M/Rm= 1010,8 К   С= 0,01 кДж/кг·КЕще

Answer 2

Для решения данной задачи воспользуемся уравнением состояния идеального газа:

PV = nRT

где P - давление газа, V - объем газа, n - количество вещества газа (в молях), R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа.

Сначала найдем количество вещества газа до расширения. Для этого воспользуемся уравнением:

n1 = m/M

где m - масса газа, M - молярная масса газа.

m = 10 г M = 32 г/моль (молярная масса кислорода)

n1 = 10 г / 32 г/моль ≈ 0.3125 моль

Теперь найдем объем газа до расширения. Для этого воспользуемся уравнением состояния идеального газа:

PV = nRT

n1 - количество вещества газа до расширения P1 - давление газа до расширения (3*10^5 Па) V1 - объем газа до расширения (неизвестное значение) R - универсальная газовая постоянная (8.314 Дж/(моль·К)) T1 - температура газа до расширения (283 К)

V1 = n1RT1 / P1

V1 = 0.3125 моль * 8.314 Дж/(моль·К) * 283 K / (3*10^5 Па)

V1 ≈ 0.00675 м^3

Теперь найдем температуру газа после расширения. Для этого воспользуемся уравнением состояния идеального газа:

PV = nRT

n2 - количество вещества газа после расширения (осталось неизменным) P2 - давление газа после расширения (3*10^5 Па) V2 - объем газа после расширения (10^-2 м^3) R - универсальная газовая постоянная (8.314 Дж/(моль·К)) T2 - температура газа после расширения (неизвестное значение)

T2 = P2V2 / (n2R)

T2 = (3*10^5 Па) * (10^-2 м^3) / (0.3125 моль * 8.314 Дж/(моль·К))

T2 ≈ 1145.89 К

Таким образом, объем газа до расширения составляет примерно 0.00675 м^3, а температура газа после расширения составляет примерно 1145.89 К.