Какую работу (в кДж) совершил гелий, массой 20 г, при нагреве от 100°С

Question

Физика: Какую работу (в кДж) совершил гелий, массой 20 г, при нагреве от 100°С до 250°С, при условии, что гелий является одноатомным идеальным газом?

Polyarnaya · Accepted Answer

Чтобы решить данную задачу, нам потребуется использовать формулу для вычисления работы, совершенной газом:

\[Работа = n \cdot R \cdot (T_2 - T_1)\]

Где:
- Работа - количество работы, совершенной газом (в кДж)
- n - количество молей газа
- R - универсальная газовая постоянная (\(R = 8.314 \, Дж/(моль \cdot K)\))
- \(T_2\) - конечная температура (в Кельвинах)
- \(T_1\) - начальная температура (в Кельвинах)

Прежде чем продолжить, нужно перевести заданные температуры из градусов Цельсия в Кельвины:

\(T_1 = 100 + 273 = 373 K\)
\(T_2 = 250 + 273 = 523 K\)

Теперь мы можем вычислить количество молей гелия. Для этого нам необходимо знать молярную массу гелия, которая равняется 4 г/моль (в реальности она совпадает с атомной массой гелия).

Масса гелия, данная в задаче, составляет 20 г. Так как атомный вес гелия равен 4 г/моль, то количество молей гелия можно найти по формуле:

\[n = \frac{{\text{{масса}}}}{{\text{{молярная масса}}}} = \frac{{20 \, г}}{{4 \, г/моль}} = 5 \, моль\]

Теперь, подставляя найденные значения в формулу для работы, получим:

\[Работа = 5 \, моль \cdot 8.314 \, Дж/(моль \cdot K) \cdot (523 \, K - 373 \, K) = 5 \cdot 150.2 \, Дж = 751 \, Дж\]

Таким образом, гелий совершил работу в размере 751 кДж при нагреве от 100°С до 250°С.

Какую работу (в кДж) совершил гелий, массой 20 г, при нагреве от 100°С до 250°С, при условии, что гелий является

Polyarnaya

О проекте

Предметы

Задать вопрос

Привет!