Кислород массой 32 грамма находится в закрытом сосуде под давлением 0,1 МПа при температуре 290 К после нагревания давление увеличилось в 2 раза . Найдите объём газа, температуру, количество теплоты сообщенное газу.
Кислород массой 32 грамма находится в закрытом сосуде под давлением 0,1 МПа при температуре 290 К после нагревания давление увеличилось в 2 раза . Найдите объём газа, температуру, количество теплоты сообщенное газу.
Похожие вопросы
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
Для решения данной задачи воспользуемся уравнением состояния идеального газа:
PV = nRT
где P - давление, V - объём, n - количество вещества (в молях), R - универсальная газовая постоянная, T - температура.
Дано:
Найдем количество вещества газа:m = 32 г
P1 = 0,1 МПа = 0,1 10^6 Па
T1 = 290 К
P2 = 0,2 МПа = 0,2 10^6 Па
n = m / M
где M - молярная масса кислорода, равная 32 г/моль.
n = 32 г / 32 г/моль = 1 моль
Найдем объем газа до нагревания:
V1 = nRT1 / P1
V1 = (1 моль 8,31 Дж/(мольК) 290 К) / 0,1 10^6 Па = 2,4 * 10^-3 м^3
Найдем объем газа после нагревания:
V2 = nRT2 / P2
V2 = (1 моль 8,31 Дж/(мольК) T2) / 0,2 10^6 Па
Поскольку давление увеличилось в 2 раза, то и объём увеличился в 2 раза:
V2 = 2 V1
(1 моль 8,31 Дж/(мольК) T2) / 0,2 10^6 Па = 2 2,4 * 10^-3 м^3
T2 = 0,2 10^6 2 2,4 10^-3 м^3 / (1 моль 8,31 Дж/(мольК)) = 1157 К
Найдем количество теплоты, сообщенное газу:Q = n C (T2 - T1)
где С - удельная теплоемкость газа.
Для кислорода С = 29,4 Дж/(моль*К)
Q = 1 моль 29,4 Дж/(мольК) * (1157 К - 290 К) = 25,44 кДж
Итак, после нагревания объем газа составляет 4,8 * 10^-3 м^3, температура равна 1157 К, а количество теплоты, сообщенное газу, составляет 25,44 кДж.