газ масою 200 г нагріли до 20 градусів.Внутрішня енергія його при цьому збільшилась на 12,5*10^3 Дж. Яка солярна маса даного газу?
Ответы
Ответ:Для розв'язання задачі необхідно скористатися законом збереження енергії, який формулюється наступним чином:
Q = ΔU + W,
де Q - теплова енергія, що надходить до системи;
ΔU - зміна внутрішньої енергії системи;
W - робота, яку виконує система.
В даній задачі системою є газ масою 200 г, а величина роботи W дорівнює нулю, оскільки газ не здійснює жодної механічної роботи. Тому закон збереження енергії можна записати у вигляді:
Q = ΔU
Для того, щоб знайти солярну масу газу, спочатку знайдемо теплову енергію Q, використовуючи відомі дані:
Q = ΔU = 12,5*10^3 Дж
Далі використовуємо визначення солярної маси, яке записується у вигляді:
m = Q / (c ΔT),
де m - солярна маса газу;
c - специфічна теплоємність газу;
ΔT - зміна температури газу.
Значення специфічної теплоємності газу залежить від його складу. Якщо ми припустимо, що газ є ідеальним газом, то можна використовувати значення специфічної теплоємності при постійному об'ємі, яке дорівнює Cv = 5R/2, де R - універсальна газова стала.
Для знаходження зміни температури ΔT можна використати формулу:
ΔT = Q / (mc),
де m - маса газу.
Отже, підставляючи відомі значення у вищенаведені формули, отримаємо:
ΔT = Q / (mc) = (12,5*10^3 Дж) / (0,2 кг * 5R/2) ≈ 65,9 К
m = Q / (c ΔT) = (12,5*10^3 Дж) / (5R/2 * 65,9 К) ≈ 0,0635 к
Объяснение: