Какое количество теплоты было подведено к воздуху при его нагреве от температуры t1 = 25 °C до t2 = (100 + 2×11

Какое количество теплоты было подведено к воздуху при его нагреве от температуры t1 = 25 °C до t2 = (100 + 2×11) °C, если исходный объем воздуха составляет 5 м3, а его абсолютное давление равно р1 = 0,3 МПа? При этом условии предполагается, что теплоемкость воздуха остается постоянной.
ИИ помощник ИИ помощник в учёбе
Nikita

Nikita

Для решения данной задачи мы можем воспользоваться формулой для вычисления количества теплоты, подведенной к веществу:

Q=CmΔt,

где Q - количество теплоты, подведенной к веществу, C - теплоемкость вещества, m - масса вещества, Δt - изменение температуры.

Так как в задаче указано, что теплоемкость воздуха остается постоянной, то мы можем использовать следующую формулу для вычисления теплоемкости:

C=cm,

где c - удельная теплоемкость воздуха.

Таким образом, перед тем как продолжить с формулой для вычисления количества теплоты, мы должны вычислить массу воздуха и удельную теплоемкость.

Масса воздуха (m) можно вычислить, зная его объем (V) и плотность (ρ):

m=Vρ.

Объем воздуха (V) в задаче равен 5 м³. Чтобы вычислить его плотность, мы будем использовать уравнение состояния идеального газа:

pV=mRT,

где p - давление газа, T - абсолютная температура газа, R - универсальная газовая постоянная.

Поскольку в задаче указано, что абсолютное давление воздуха равно p1=0,3 МПа, мы будем использовать его для вычисления плотности. Заметим, что 1 МПа равно 106 Па.

Теперь мы можем вычислить плотность (ρ):

ρ=mpRT.

Универсальная газовая постоянная R для воздуха составляет примерно 287 Дж/(кг·К). Молярная масса воздуха M составляет примерно 0,029 кг/моль.

Теперь мы можем вычислить массу воздуха (m):

m=Vρ.

Теперь, когда у нас есть масса воздуха (m) и удельная теплоемкость (c), мы можем приступить к вычислению количества теплоты (Q).

Изначально заданы начальная температура t1=25 °C и конечная температура t2=(100+211) °C. Чтобы выразить разницу температур в абсолютных единицах, мы должны преобразовать их в Кельвины (К):

Δt=(t2t1)+273,15.

Теперь мы можем использовать формулу для вычисления количества теплоты:

Q=cmΔt.

Подставляя значения, мы можем вычислить количество теплоты, подведенное к воздуху.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello