Какова исходная температура газа (Т0 в К), если его масса составляет 14 г, и он находится в цилиндрическом сосуде с подвижным поршнем? Газ расширяется изобарно и выполняет работу в размере 831 Дж, когда его температура повышается до 550 К. Молярная масса газа составляет 28 г/моль.
Игорь
Для решения этой задачи мы можем использовать уравнение идеального газа:
\[PV = nRT\]
где:
P - давление газа (кПа)
V - объем газа (л)
n - количество вещества газа (моль)
R - универсальная газовая постоянная (\(8,314 \, Дж/(моль \cdot К)\))
T - температура газа (К)
Для начала, найдем количество вещества газа (\(n\)) с помощью его массы и молярной массы:
\[n = \frac{{\text{{масса газа}}}}{{\text{{молярная масса газа}}}}\]
\[n = \frac{{14 \, г}}{{28 \, г/моль}}\]
\[n = 0,5 \, моль\]
Теперь мы можем использовать закон Бойля-Мариотта (\(PV = \text{{const}}\)) для нахождения начального объема газа (\(V_0\)). Поскольку газ расширяется изобарно, давление газа останется постоянным:
\[P \cdot V_0 = P \cdot V\]
\[\frac{{V_0}}{{V}} = \frac{{V}}{{V}}\]
\[V_0 = V = \frac{{831 \, Дж}}{{P}}\]
Теперь мы можем использовать уравнение идеального газа, чтобы найти начальную температуру газа (\(T_0\)):
\[P \cdot V = n \cdot R \cdot T\]
\[T_0 = \frac{{P \cdot V_0}}{{n \cdot R}}\]
\[T_0 = \frac{{P \cdot \left( \frac{{831 \, Дж}}{{P}} \right)}}{{0,5 \, моль \cdot 8,314 \, Дж/(моль \cdot К)}}\]
\[T_0 = \frac{{831}}{{0,5 \cdot 8,314}}\]
\[T_0 \approx 159 \, К\]
Таким образом, исходная температура газа (\(T_0\)) составляет приблизительно 159 К.
\[PV = nRT\]
где:
P - давление газа (кПа)
V - объем газа (л)
n - количество вещества газа (моль)
R - универсальная газовая постоянная (\(8,314 \, Дж/(моль \cdot К)\))
T - температура газа (К)
Для начала, найдем количество вещества газа (\(n\)) с помощью его массы и молярной массы:
\[n = \frac{{\text{{масса газа}}}}{{\text{{молярная масса газа}}}}\]
\[n = \frac{{14 \, г}}{{28 \, г/моль}}\]
\[n = 0,5 \, моль\]
Теперь мы можем использовать закон Бойля-Мариотта (\(PV = \text{{const}}\)) для нахождения начального объема газа (\(V_0\)). Поскольку газ расширяется изобарно, давление газа останется постоянным:
\[P \cdot V_0 = P \cdot V\]
\[\frac{{V_0}}{{V}} = \frac{{V}}{{V}}\]
\[V_0 = V = \frac{{831 \, Дж}}{{P}}\]
Теперь мы можем использовать уравнение идеального газа, чтобы найти начальную температуру газа (\(T_0\)):
\[P \cdot V = n \cdot R \cdot T\]
\[T_0 = \frac{{P \cdot V_0}}{{n \cdot R}}\]
\[T_0 = \frac{{P \cdot \left( \frac{{831 \, Дж}}{{P}} \right)}}{{0,5 \, моль \cdot 8,314 \, Дж/(моль \cdot К)}}\]
\[T_0 = \frac{{831}}{{0,5 \cdot 8,314}}\]
\[T_0 \approx 159 \, К\]
Таким образом, исходная температура газа (\(T_0\)) составляет приблизительно 159 К.
Знаешь ответ?
О проекте
Мы такая же школота как ты ;)
Предметы
Русский язык- Математика
- Геометрия
- Музыка
- История
- Экономика
- Литература
- Алгебра
- Другие предметы
- Физика
- Информатика
- Обществознание
- География
- Немецкий язык
- Химия
- Английский язык
- Психология
- Українська мова
- Окружающий мир
- Биология
- Беларуская мова
- Қазақ тiлi
- Право
- ОБЖ
- Українська література
- МХК
- Французский язык
