Азот массой m = 8,2 г изобарический расширяется в 1,95 раза за счет притока извне некоторого количества теплоты. Приращение внутренней энергии газа равно 1124,5 Дж. Определить начальную температуру газа.
Азот массой m = 8,2 г изобарический расширяется в 1,95 раза за счет притока извне некоторого количества теплоты. Приращение внутренней энергии газа равно 1124,5 Дж. Определить начальную температуру газа.
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Из первого начала термодинамики для изобарического процесса имеем:
Q = ΔU + W,
где Q - количество теплоты, ΔU - приращение внутренней энергии, W - работа газа.
Так как процесс изобарический, то работа газа расширившегося на 1.95 раз будет равна W = pΔV = nRΔT, где p - давление газа, ΔV - изменение объема газа, n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная, ΔT - изменение температуры.
Тогда уравнение первого начала термодинамики примет вид:
Q = ΔU + nRΔT.
Подставляем известные значения:
1124,5 = nRΔT,
1124,5 = m/M R ΔT,
где M - молярная масса газа (N2 = 14,0 г/моль), m - масса газа.
ΔT = 1124,5 / (8.2/14) * 8.314 = 2828,3 К.
Теперь можем выразить начальную температуру газа:
T1 = T2 - ΔT = 2828,3 - 273 = 2555,3 K.
Ответ: начальная температура газа составляет 2555,3 K.