Question

Для изобарного нагревания 800 молей газа на 500 К газу сообщили количество теплоты 9,4 МДж. Определите работу газа и увелечения его внутренней энергии

Answer 1

V=800 моль    ΔT=500 K   Q=9.4*10^6 Дж     A=?    ΔU=?
===
A=v*R*ΔT=800*8.31*500=3.324*10^6 Дж
ΔU=Q-A=(9.4-3.324)*10^6=6.075*10^6 Дж   (6,075 МДж)
===================================

Answer 2

Для определения работы газа и изменения его внутренней энергии воспользуемся первым законом термодинамики, который гласит: ΔU = Q - W, где ΔU - изменение внутренней энергии газа, Q - количество теплоты, полученное газом, W - работа, совершенная газом.

Из условия задачи известно, что количество теплоты, полученное газом, равно 9,4 МДж, то есть Q = 9,4 * 10^6 Дж. Также известно, что газ нагревается изобарно, то есть при постоянном давлении, и количество вещества газа составляет 800 молей.

Теперь, чтобы определить работу газа, воспользуемся формулой для работы газа при изобарном процессе: W = PΔV, где P - давление газа, ΔV - изменение его объема.

Поскольку газ нагревается при постоянном давлении, то давление газа остается постоянным, и P можно считать изначальным давлением газа.

Для определения изменения объема газа воспользуемся уравнением состояния идеального газа: PV = nRT, где P - давление газа, V - его объем, n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа в абсолютных единицах.

Изначальный объем газа можно определить, зная количество вещества газа и его давление. После этого, зная начальный объем и изменение температуры, можно определить конечный объем газа.

Теперь, имея начальный и конечный объем газа, а также давление газа, можно определить работу газа по формуле W = PΔV.

Изменение внутренней энергии газа можно определить, зная количество теплоты и работу газа, по формуле ΔU = Q - W.

Таким образом, чтобы определить работу газа и изменение его внутренней энергии, необходимо знать начальное и конечное давление газа, количество вещества газа, количество теплоты и изменение температуры.