Question

Решить, . 1) какое количество теплоты необходимо сообщать воде массой 200 г, взятой при температуре 0°c, для того, чтобы нагреть её до температуры кипения и обратитьв пар? 2) воздушный шар объёмом 500 м^3 наполнен гелием по давление 0,8 * 10^5 па. в результате солнечного нагрева температура газа в шаре поднялась от 12°c до 27°c. определите изменение внутренней энергии газа.

Answer 1

1)

Тепло нужно:

Для нагрева Q1=c*m*(t2-t1)= 4,2*10^3*0,2*100=84*10^3 Дж

Для превращения в пар Q2=Cп*m=2260*10^3*0,2=452*10^3 Дж

Всего Q=Q1+Q2=84*10^3+452*10^3=536*10^3 Дж

2)

Уравнение Клайперона-Менделеева это уравнение состояния идеального газа (можно считать что гелий – идеальный газ).

PV=m/M*R*T

Отсюда m=P*V*M/(R*T)

 где: R= 8,3144 Дж/(моль*К)

M-молярная масса гелия = 4*10^-3 кг/моль

Вычислим массу гелия в шаре при T=12°C = 285°К

m=0,8 * 10^5 *500*4*10^-3 /(8,3144*285)= 67,5 кг

Изменение внутренней энергии равно тепловой энергии

E=Q=c*m*(t2-t1)= 5210*67,5 *(27-12)= 5275125 Дж