Сколько теплоты гелий получает в ходе данного процесса, если его масса составляет 32 г и он совершает работу в размере

Сколько теплоты гелий получает в ходе данного процесса, если его масса составляет 32 г и он совершает работу в размере 0,8 кДж, при этом температура повышается на 10 К?
Тень

Тень

Для решения данной задачи нам потребуется воспользоваться формулой, связывающей теплоту, работу и изменение внутренней энергии системы:

\(\Delta U = Q - W\),

где \(\Delta U\) - изменение внутренней энергии системы, \(Q\) - полученная системой теплота, \(W\) - совершенная системой работа.

Согласно данной задаче, в системе происходит только изменение температуры, что означает, что внутренняя энергия гелия изменяется только за счет теплоты. Поэтому можно записать:

\(\Delta U = Q\),

то есть изменение внутренней энергии равно полученной теплоте.

Также нам дано, что работа системы составляет 0,8 кДж. Согласно определению работы, она выражается произведением силы на перемещение. Однако в данной задаче перемещение не указано, поэтому нам нужно учесть, что величина работы можно рассчитать по формуле:

\(W = P \cdot V \cdot t\),

где \(P\) - давление, \(V\) - объем, \(t\) - время.

Поскольку нам неизвестны все эти величины, мы не сможем рассчитать работу непосредственно. Однако мы можем использовать данную информацию, чтобы определить, сколько теплоты получает гелий.

Итак, сначала нужно определить изменение внутренней энергии. Для этого мы используем известную формулу изменения внутренней энергии:

\(\Delta U = n \cdot C \cdot \Delta T\),

где \(n\) - количество вещества, \(C\) - молярная теплоемкость вещества, \(\Delta T\) - изменение температуры.

В данном случае у гелия масса составляет 32 г. Поскольку молярная масса гелия равна 4 г/моль, то количество вещества можно рассчитать следующим образом:

\(n = \frac{{\text{{масса}}}}{{\text{{молярная масса}}}} = \frac{{32 \, \text{{г}}}}{{4 \, \text{{г/моль}}}} = 8 \, \text{{моль}}\).

Для гелия молярная теплоемкость \(C\) составляет приблизительно 20,79 Дж/(моль·К) (из таблиц).

Теперь мы можем вычислить изменение внутренней энергии:

\(\Delta U = 8 \, \text{{моль}} \cdot 20,79 \, \text{{Дж/(моль·К)}} \cdot \Delta T\).

Далее, используя изначальное уравнение \(\Delta U = Q\), мы можем рассчитать теплоту, получаемую системой:

\(Q = \Delta U = 8 \, \text{{моль}} \cdot 20,79 \, \text{{Дж/(моль·К)}} \cdot \Delta T\).

Теплота \(Q\) будет выражена в джоулях.

Таким образом, для определения количества теплоты гелия полученного в ходе данного процесса, нам необходимо знать значение изменения температуры \(\Delta T\). Если Вы предоставите это значение, я смогу рассчитать итоговую теплоту гелия.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello