Question

При изобарном нагревании объем гелия увеличился в 3 раза. Какую работу выполнил газ? Какое количество теплоты ему передано? Маса гелия 12 г, начальная температура -123 градуса по Цельсию.

Answer 1

$P=const;\ \dfrac{V}{T}=const;\ \dfrac{V_0}{T_0}=\dfrac{V}{T};\ \dfrac{V_0}{T_0}=\dfrac{3V_0}{T};\ T=3T_0=3*(-123+273)=\\=3*150=450\ (K)\\A^`=P\Delta V=P(V-V_0)=P(3V_0-V_0)=2PV_0;\ PV_0=\dfrac{m}{M}RT_0;\\A^`=\dfrac{2mRT_0}{M}=\dfrac{2*0,012*8,31*150}{0,004}  =7479\ (D_)_|_()\\Q=\Delta U+A^`=\dfrac{3}{2}\cdot \dfrac{m}{M}R\Delta T+A^`=\dfrac{3}{2}\cdot \dfrac{0,012}{0,004}*8,31*(450-150)+7479=\\=18697,5\ (D_)_|_()$

Answer 2

Изобарное нагревание гелия

При изобарном нагревании объем гелия увеличился в 3 раза. Чтобы определить работу, выполненную газом, и количество теплоты, переданное ему, мы можем использовать уравнение состояния и уравнение теплового баланса.

Работа, выполненная газом

Работа, выполненная газом, может быть определена с использованием уравнения работы газа:

W = PΔV

где: - W - работа, выполненная газом - P - давление газа - ΔV - изменение объема газа

В данном случае, объем гелия увеличился в 3 раза, поэтому изменение объема газа (ΔV) равно начальному объему газа (V) умноженному на 2:

ΔV = 2V

Также нам дано, что масса гелия равна 12 г и начальная температура составляет -123 градуса по Цельсию.

Количество теплоты, переданное газу

Чтобы определить количество теплоты, переданное газу, мы можем использовать уравнение теплового баланса:

Q = mcΔT

где: - Q - количество теплоты, переданное газу - m - масса газа - c - удельная теплоемкость газа - ΔT - изменение температуры газа

Удельная теплоемкость гелия можно найти в источнике

Таким образом, чтобы определить количество теплоты, переданное газу, нам необходимо знать изменение температуры газа (ΔT).

Заключение

Для определения работы, выполненной газом, и количества теплоты, переданного газу, нам необходимо знать давление газа и изменение температуры газа. Пожалуйста, предоставьте эти данные, чтобы мы могли дать более точный ответ на ваш вопрос.