У якій температурі об"єм водню, важкість якого становить 48 г, збільшується вдвічі під час ізобарного нагрівання? Яка зміна внутрішньої енергії газу в цьому випадку? Температура газу на початку становить 27°С.
Щавель_6074
Для розв"язання даної задачі використовуємо закон Гей-Люссака, який стверджує, що при ізобарному процесі об"єм ідеального газу залежить від температури за формулою:
де та є початковим об"ємом та температурою газу, а та - об"ємом та температурою після нагрівання.
Умовою задачі задано початковий об"єм та початкову температуру , які дорівнюють 48 г та 27°C відповідно. Також наведено відношення, в якому об"єм збільшується вдвічі (тобто ).
Підставимо дані в формулу закону Гей-Люссака:
Спростивши це рівняння, отримаємо:
Тому, температура газу після ізобарного нагрівання становить 54°C.
Щодо зміни внутрішньої енергії газу, вона залежить від температурних змін за зворотною формулою:
де - зміна внутрішньої енергії газу, - кількість речовини газу, - газова стала (8.31 Дж/(моль·К)), і - температури після і перед нагріванням відповідно.
У задачі відомо, що маса речовини водню становить 48 г. Для вираження кількості речовини використовуємо формулу:
де - молярна маса водню. Молярна маса водню дорівнює 2 г/моль, тому:
Підставимо відомі дані в формулу для зміни внутрішньої енергії:
Спростивши це, отримаємо:
Отже, зміна внутрішньої енергії газу в цьому процесі становить 1495.4 Дж.
де
Умовою задачі задано початковий об"єм
Підставимо дані в формулу закону Гей-Люссака:
Спростивши це рівняння, отримаємо:
Тому, температура газу після ізобарного нагрівання становить 54°C.
Щодо зміни внутрішньої енергії газу, вона залежить від температурних змін за зворотною формулою:
де
У задачі відомо, що маса
де
Підставимо відомі дані в формулу для зміни внутрішньої енергії:
Спростивши це, отримаємо:
Отже, зміна внутрішньої енергії газу в цьому процесі становить 1495.4 Дж.
Знаешь ответ?