Какое количество теплоты необходимо для нагрева ртути массой 200 г при постоянном давлении, если температура повысилась на 100 К? Определите изменение внутренней энергии пара (ΔU) и сумму работы (A) при расширении. Следует учесть, что молекулы паров ртути одноатомные.
Тигресса
Чтобы решить эту задачу, нам понадобится знать молярную массу ртути и ее теплоемкость при постоянном давлении. Молярная масса ртути равна примерно 200,59 г/моль, а теплоемкость при постоянном давлении (Cp) составляет около 27,98 Дж/(моль·К).
Сначала рассчитаем количество теплоты, необходимое для нагрева ртути. Для этого воспользуемся формулой:
Q = m * Cp * ΔT,
где Q - количество теплоты, m - масса ртути, Cp - теплоемкость при постоянном давлении, ΔT - изменение температуры.
Подставляя значения, получаем:
Q = 200 г * (27,98 Дж/(моль·К)) * 100 К.
Выполняя вычисления, получаем:
Q = 559,6 кДж.
Теперь рассчитаем изменение внутренней энергии пара ртути (ΔU). При постоянном давлении изменение внутренней энергии равно разности количества теплоты и работы:
ΔU = Q - A.
Однако, в данном случае нам говорят, что пары ртути одноатомные и не совершают работу при расширении. Поэтому сумма работы (A) будет равна нулю:
ΔU = Q - A = Q - 0 = Q.
Таким образом, изменение внутренней энергии пара ртути (ΔU) равно 559,6 кДж.
В результате, количество теплоты, необходимое для нагрева 200 г ртути при постоянном давлении составляет 559,6 кДж, а изменение внутренней энергии пара ртути равно этому же значению.
Сначала рассчитаем количество теплоты, необходимое для нагрева ртути. Для этого воспользуемся формулой:
Q = m * Cp * ΔT,
где Q - количество теплоты, m - масса ртути, Cp - теплоемкость при постоянном давлении, ΔT - изменение температуры.
Подставляя значения, получаем:
Q = 200 г * (27,98 Дж/(моль·К)) * 100 К.
Выполняя вычисления, получаем:
Q = 559,6 кДж.
Теперь рассчитаем изменение внутренней энергии пара ртути (ΔU). При постоянном давлении изменение внутренней энергии равно разности количества теплоты и работы:
ΔU = Q - A.
Однако, в данном случае нам говорят, что пары ртути одноатомные и не совершают работу при расширении. Поэтому сумма работы (A) будет равна нулю:
ΔU = Q - A = Q - 0 = Q.
Таким образом, изменение внутренней энергии пара ртути (ΔU) равно 559,6 кДж.
В результате, количество теплоты, необходимое для нагрева 200 г ртути при постоянном давлении составляет 559,6 кДж, а изменение внутренней энергии пара ртути равно этому же значению.
Знаешь ответ?