Question

Газ массой 16 r находится в цилиндрическом сосуде с подвижным поршнем. При повышении температуры от 350 К до 400 К газ, изобарно расширяясь, совершает работу A дж. Молярная масса газа 32 г/моль. Определите значение величины A. m=16 r T0=350 K T=400 K M=32 г/моль A=?

Answer 1

M=0.016 кг     T1=350 K     T2=400 K    M=32*10^-3 кг/моль    A=?
===
p=const
A=(m/M)*R*(T2-T1)=0.016*8.31*(400-350)/(32*10^-3)=207.75 Дж
================================

Answer 2

Для решения данной задачи, нам понадобятся следующие данные:

Молярная масса газа (M) = 32 г/моль Исходная температура (T0) = 350 K Температура после расширения (T) = 400 K

Мы можем использовать уравнение состояния идеального газа для решения этой задачи:

PV = nRT

где: P - давление газа V - объем газа n - количество вещества в молях R - универсальная газовая постоянная T - температура в Кельвинах

У нас есть масса газа (m) и его молярная масса (M), поэтому мы можем найти количество вещества (n) с использованием следующей формулы:

n = m / M

Также, поскольку газ изобарно расширяется, давление газа будет постоянным. Поэтому уравнение состояния можно переписать в следующей форме:

V = (nRT) / P

Мы можем найти начальный объем газа (V0) и конечный объем газа (V) с использованием этой формулы и известных данных:

V0 = (nRT0) / P V = (nRT) / P

Для определения работы газа (A), которую он совершает при расширении, мы можем использовать следующую формулу:

A = P(V - V0)

Давайте теперь рассчитаем значения всех величин:

1. Рассчитаем количество вещества (n): n = m / M n = (16 + r) / M n = (16 + r) / 32 моль

2. Рассчитаем начальный объем газа (V0): V0 = (nRT0) / P V0 = [(16 + r) / 32] * R * T0 / P

3. Рассчитаем конечный объем газа (V): V = (nRT) / P V = [(16 + r) / 32] * R * T / P

4. Рассчитаем работу газа (A): A = P(V - V0) A = P * {[(16 + r) / 32] * R * T / P - [(16 + r) / 32] * R * T0 / P} A = [(16 + r) / 32] * R * (T - T0)

Теперь мы можем решить данную задачу, используя полученные выражения для работы газа (A):

A = [(16 + r) / 32] * R * (T - T0)

Подставляя известные значения: m = 16 + r T0 = 350 K T = 400 K M = 32 г/моль

A = [(16 + r) / 32] * R * (400 - 350)

Теперь остается только рассчитать конечное значение работы газа A, используя известные значения.