Question

Какое количество теплоты необходимо для изохорного нагревания гелия массой 4 кг на 100К? 15 баллов

Answer 1

Вот как то так нашла хех

Answer 2

Для расчета количества теплоты, необходимого для изохорного нагревания гелия массой 4 кг на 100 К, мы можем использовать уравнение теплового баланса.

Уравнение теплового баланса:

Уравнение теплового баланса гласит, что изменение внутренней энергии системы равно сумме теплоты, подведенной к системе, и работы, совершенной над системой:

ΔU = Q - W

Где: - ΔU - изменение внутренней энергии системы - Q - теплота, подведенная к системе - W - работа, совершенная над системой

В данном случае, так как процесс является изохорным (при постоянном объеме), работа, совершенная над системой, равна нулю (так как нет перемещения границы системы). Поэтому уравнение упрощается до:

ΔU = Q

Расчет количества теплоты:

Для расчета количества теплоты, необходимо знать изменение внутренней энергии гелия при данном изменении температуры. Однако, без дополнительных данных, точного значения изменения внутренней энергии нельзя определить.

Мы можем использовать уравнение состояния идеального газа для гелия, чтобы приближенно рассчитать изменение внутренней энергии. Уравнение состояния идеального газа выглядит следующим образом:

U = (3/2) * n * R * T

Где: - U - внутренняя энергия газа - n - количество вещества газа (в молях) - R - универсальная газовая постоянная (8.314 Дж/(моль·К)) - T - температура газа (в К)

Однако, нам необходимо знать количество вещества гелия (в молях), чтобы использовать это уравнение. В данном случае, мы знаем массу гелия (4 кг), но нам также необходимо знать молярную массу гелия, чтобы перевести массу в количество вещества.

Расчет молярной массы гелия:

Молярная масса гелия равна 4 г/моль.

Расчет количества вещества гелия:

Чтобы рассчитать количество вещества гелия, мы можем использовать следующую формулу:

n = m / M

Где: - n - количество вещества гелия (в молях) - m - масса гелия (в кг) - M - молярная масса гелия (в г/моль)

Подставляя значения, получаем:

n = 4 кг / (4 г/моль) = 1000 моль

Расчет изменения внутренней энергии:

Теперь, используя уравнение состояния идеального газа, мы можем рассчитать изменение внутренней энергии гелия при изменении температуры на 100 К:

ΔU = (3/2) * n * R * ΔT

Где: - ΔU - изменение внутренней энергии гелия - n - количество вещества гелия (в молях) - R - универсальная газовая постоянная (8.314 Дж/(моль·К)) - ΔT - изменение температуры гелия (в К)

Подставляя значения, получаем:

ΔU = (3/2) * 1000 моль * 8.314 Дж/(моль·К) * 100 К = 1247100 Дж

Таким образом, для изохорного нагревания гелия массой 4 кг на 100 К, необходимо приблизительно 1247100 Дж теплоты.

Пожалуйста, обратите внимание, что данный расчет является приближенным и основан на предположении идеального газа и отсутствии дополнительных данных о гелии.