СРОЧНО!!! Ідеальний газ знаходиться у балоні при температурі 27°С та тиску P = 10^6 Па. Газ нагрівають на 100°C і третину молекул випускають з балону через вентиль
Чому дорівнює нове значення тиску у балоні? Яка внутрішня енергія газу, що залишився у балоні?
Будь ласка, з ходом розв'язання
Ответы
Ответ: Скороти
Объяснение:
За ідеального газу, закон Бойля-Маріотта говорить про зв'язок між тиском та об'ємом, а закон Гей-Люссака про зв'язок між температурою та об'ємом, тому ми можемо скористатися цими законами для вирішення даної задачі.
Для початку, знайдемо початковий об'єм газу, використовуючи ідеальне газове рівняння:
PV = nRT,
де P - тиск газу, V - його об'єм, n - кількість молей газу, R - універсальна газова стала, T - температура газу.
Розрахуємо кількість молей газу, використовуючи ідеальне газове рівняння з використанням заданих умов:
n = PV / RT = (10^6 Па) * V / (8,31 Дж / моль * К * (27 + 273) К) = (10^6 Па * V) / (2,07 * 10^4 Дж / моль)
Для знаходження об'єму газу підставимо дані у формулу:
V = nRT / P = [(10^6 Па * V) / (2,07 * 10^4 Дж / моль)] * (8,31 Дж / моль * К * 300 К) / (10^6 Па) ≈ 0,315 м^3
Отже, початковий об'єм газу становить 0,315 м^3.
Далі, за законом Гей-Люссака, якщо температура збільшується на 100°C, то об'єм газу збільшується у 1/273 від початкового об'єму за кожну одиницю температури в Кельвінах. Тому новий об'єм газу буде:
V2 = V1 * (T2 / T1) = 0,315 м^3 * [(100 + 273) К / (27 + 273) К] ≈ 0,410 м^3
Також, за ідеального газу кількість молей газу не змінюється, тому кількість молей газу, які залишилися у балоні, буде такою ж, як і на початку:
n = (10^6 Па * V1) / (2,07 * 10^4 Дж / моль) ≈ 15,