Question

Когда газообразный кислород под поршнем изобарно нагревается до 64 к, газ совершает работу 8.3 кДж против внешних сил. Какова была масса ( в кг) кислорода ( молярная масса 32 г/моль)? Универсальная газовая постоянная R = 8,3 дж (моль*К)

Answer 1

Ответ

Масса кислорода составляет  1.6 кг.

Объяснение:

Мы можем использовать уравнение состояния идеального газа:

PV=nRT

В данном случаем мы знаем что робота совершенная газом равна изменению его внутренней энергии поскольку процесс происходит изобарно (при постоянном давлении). Изменение внутренней энергии идеального газа выражается так:

ΔU=nC_vΔT

Для одноатомного идеального газа (как кислород) C_v равно 3/2R. Таким образом мы можем записать ΔU=3/2nRΔT

Теперь мы знаем что работа совершенная газом равна изменению его внутренней энергии.

W=ΔU=3/2nRΔT

Мы можем решить это уравнение для n.

Подставим значения в формулу:

n=2*8300/3*8.3*64=50 моль

Теперь чтобы найти массу кислорода мы умножим количество вещества на молярную массу:

m=n*M=50*32=1600г или 1,6 кг