М
Молодежь
К
Компьютеры-и-электроника
Д
Дом-и-сад
С
Стиль-и-уход-за-собой
П
Праздники-и-традиции
Т
Транспорт
П
Путешествия
С
Семейная-жизнь
Ф
Философия-и-религия
Б
Без категории
М
Мир-работы
Х
Хобби-и-рукоделие
И
Искусство-и-развлечения
В
Взаимоотношения
З
Здоровье
К
Кулинария-и-гостеприимство
Ф
Финансы-и-бизнес
П
Питомцы-и-животные
О
Образование
О
Образование-и-коммуникации
ТупицаТян
ТупицаТян
27.01.2023 00:52 •  Физика

Для повышения температуры газа, имеющего массу 2 кг и молярная масса 0,028 кг/моль, на 50 К при постоянном давлении необходимо затратить количество теплоты 50 кДж. Какое количество теплоты, которое потребуется для такого же нагревания газа при постоянном объёме?

👇
Ответ:
Juliaaaanaaa
Juliaaaanaaa
27.01.2023
Добрый день! Для решения данной задачи постараемся использовать основные законы газовой термодинамики.

В данной задаче нам дано, что масса газа составляет 2 кг и его молярная масса равна 0,028 кг/моль. Также нам известно, что для повышения температуры газа на 50 K при постоянном давлении требуется затратить 50 кДж теплоты.

На данном этапе нам необходимо рассмотреть формулу для определения количества теплоты, затрачиваемого при изменении температуры газа при постоянном объеме и при постоянном давлении.

Общая формула для определения количества теплоты (Q), затрачиваемого при изменении температуры для идеального газа, выглядит следующим образом:
Q = n * C * ΔT,

где:
Q - количество теплоты,
n - количество вещества газа в молях,
C - молярная теплоемкость газа при постоянном объеме или постоянном давлении (в данной задаче это неизвестная величина, которую мы и должны найти),
ΔT - изменение температуры.

Сначала рассмотрим ситуацию при постоянном давлении.
Для этого воспользуемся формулой:
Q1 = n * C * ΔT1,

где:
Q1 - количество теплоты при постоянном давлении,
n - количество вещества газа,
C - молярная теплоемкость газа при постоянном давлении,
ΔT1 - изменение температуры при постоянном давлении (в нашем случае это 50 K).

Мы знаем, что Q1 = 50 кДж и ΔT1 = 50 K. Также нам известно, что масса газа составляет 2 кг, а его молярная масса 0,028 кг/моль.

Для начала найдем количество вещества газа (n) по формуле:
n = масса / молярная масса.

Подставим известные значения:
n = 2 кг / 0,028 кг/моль = 71,43 моль.

Теперь можно найти молярную теплоемкость газа при постоянном давлении (C) по формуле:
C = Q1 / (n * ΔT1).

Подставим известные значения:
C = 50 кДж / (71,43 моль * 50 К) ≈ 0,014 кДж/(моль·К).

Таким образом, мы нашли молярную теплоемкость газа при постоянном давлении.

Теперь перейдем к решению второй части задачи - постоянный объем.
Для этого нам необходимо использовать другую формулу для определения количества теплоты:

Q2 = n * C * ΔT2,

где:
Q2 - количество теплоты при постоянном объеме (ы нас это неизвестная величина),
ΔT2 - изменение температуры при постоянном объеме (также 50 K, как и в предыдущем случае).

n мы уже знаем - это количество вещества газа, которое равно 71,43 моль, а C - молярная теплоемкость газа при постоянном объеме, которую мы нашли ранее и она равна 0,014 кДж/(моль·К).

Подставим известные значения в формулу:
Q2 = 71,43 моль * 0,014 кДж/(моль·К) * 50 К.

Проводим вычисления:
Q2 ≈ 50,01 кДж.

Таким образом, для такого же нагревания газа при постоянном объеме потребуется примерно 50,01 кДж теплоты.

Важно отметить, что в данной задаче мы использовали упрощенные формулы, предполагающие идеальность газа и отсутствие других внешних факторов. В реальности эти условия могут быть не соблюдены, но для обучения в школе такой подход считается достаточным для понимания базовых принципов.
4,8(8 оценок)
Проверить ответ в нейросети
Это интересно:
Новые ответы от MOGZ: Физика
logo
Вход Регистрация
Что ты хочешь узнать?
Спроси Mozg
Открыть лучший ответ