Будут ли одинаковыми изменения внутренней энергии газа и работа, совершенная газом, при изобарном нагреве 5 моль гелия и 5 моль кислорода на 20 градусов цельсия?
Мистический_Подвижник
Чтобы определить, будут ли одинаковыми изменения внутренней энергии газа и работа, совершенная газом при изобарном нагреве гелия и кислорода, мы можем использовать первый закон термодинамики.
Первый закон термодинамики формулирует, что изменение внутренней энергии ( ) системы равно разности между полученой работой ( ) и подведенным теплом ( ):
Используя это, мы можем сравнить изменения внутренней энергии и работу для гелия и кислорода.
Для изобарного процесса система поддерживается при постоянном давлении, а значит, работа, совершаемая газом, равна произведению давления на изменение объема газа:
Так как задача не указывает, происходит ли изменение объема газа при изобарном нагреве, мы можем предположить, что объем остается постоянным (изотермический процесс). В этом случае изменение объема ( ) будет равно нулю, и работа, совершаемая газом, также будет равна нулю.
Следовательно:
Тогда, согласно первому закону термодинамики:
Итак, изменения внутренней энергии газа будут равны теплу, подведенному к системе, при изобарном нагреве.
Однако, чтобы дать более точный ответ, нам не хватает информации о тепловых емкостях гелия и кислорода. Если у нас есть данные о них, мы можем использовать формулу:
где - количество вещества газа, - тепловая емкость газа, - изменение температуры.
Для гелия и кислорода, мы могли бы сравнить изменение внутренней энергии с помощью этой формулы, учитывая тепловые емкости каждого газа.
Первый закон термодинамики формулирует, что изменение внутренней энергии (
Используя это, мы можем сравнить изменения внутренней энергии и работу для гелия и кислорода.
Для изобарного процесса система поддерживается при постоянном давлении, а значит, работа, совершаемая газом, равна произведению давления на изменение объема газа:
Так как задача не указывает, происходит ли изменение объема газа при изобарном нагреве, мы можем предположить, что объем остается постоянным (изотермический процесс). В этом случае изменение объема (
Следовательно:
Тогда, согласно первому закону термодинамики:
Итак, изменения внутренней энергии газа будут равны теплу, подведенному к системе, при изобарном нагреве.
Однако, чтобы дать более точный ответ, нам не хватает информации о тепловых емкостях гелия и кислорода. Если у нас есть данные о них, мы можем использовать формулу:
где
Для гелия и кислорода, мы могли бы сравнить изменение внутренней энергии с помощью этой формулы, учитывая тепловые емкости каждого газа.
Знаешь ответ?