Question

Какое количество теплоты надо сообщить смеси газов, состоящей из 100 г водорода и 200 г гелия, для изохорного нагре- вания данной смеси на 10,0 К? [16,6 кДж]

Answer 1

Теплота, переданная газам, равна изменению их внутренней энергии.
Теплоёмкость одноатомного газа Cv = 3/2 R, двухатомного Cv = 5/2 R.

Водород H2, двухатомный газ:
Количество вещества n1 = m1 / M1 = 100/2 = 50 моль
ΔU1 = 5/2 R n1 ΔT = 5/2 * 8.31 * 50 * 10 = 10387,5 Дж = 10.4 кДж

Гелий He, одноатомный газ:
n2 = m2 / M2 = 200 / 4 = 50 моль
ΔU2 = 3/2 R n2 ΔT = 3/2 * 8.31 * 50 * 10 = 6232,5 Дж = 6,2 кДж

ΔU = ΔU1 + ΔU2 = 10.4 кДж + 6,2 кДж = 16,6 кДж