Обʼєм азоту масою 0,1 кг, температура якого 55 *С, при ізобарному нагріванні збільшився в 3 рази. Знайдіть роботу газу при розширенні, кількість теплоти, що пішла на нагрівання газу, зміну внутрішньої енергії.
С=1 кДж/(кг•К)
Ответы
Ответ:Для вирішення цієї задачі потрібно врахувати, що робота газу при розширенні може бути визначена як різниця між початковим і кінцевим обсягами газу, помножена на тиск.
Дано:
Маса азоту (m) = 0,1 кг
Початкова температура (T1) = 55 °C = 55 + 273 = 328 К
Ступінь теплоємності (C) = 1 кДж/(кг•К)
Збільшення обсягу (n) = 3 (розширення в 3 рази)
Знаходимо кінцеву температуру (T2) при ізобарному процесі. Відповідно до ізобарного закону Гей-Люссака, температура і об'єм прямо пропорційні:
T2 = T1 * n = 328 K * 3 = 984 K
Знаходимо роботу газу при розширенні (W):
W = P * ΔV, де P - тиск, ΔV - зміна об'єму
Так як ми не маємо точних значень тиску, не можемо обчислити роботу газу.
Знаходимо кількість теплоти, що пішла на нагрівання газу (Q):
Q = m * C * ΔT, де ΔT - зміна температури
ΔT = T2 - T1 = 984 K - 328 K = 656 K
Q = 0,1 кг * 1 кДж/(кг•К) * 656 K = 65,6 кДж
Знаходимо зміну внутрішньої енергії (ΔU):
ΔU = Q - W
Оскільки ми не маємо значень роботи газу, не можемо обчислити зміну внутрішньої енергії.
Отже, робота газу при розширенні та зміна внутрішньої енергії потребують додаткових даних для обчислення. Ми можемо обчислити лише кількість теплоти, що пішла на нагрівання газу, яка дорівнює 65,6 кДж.
Объяснение: