На сколько изменилась внутренняя энергия 10 моль одноатомного идеального газа?

2 ответов на вопрос “На сколько изменилась внутренняя энергия 10 моль одноатомного идеального газа?”

  1. zeman77 Ответить

    1.
    Дано:
    ν=10 моль
    ΔΤ=100Κ
    R=8,31 Дж/моль · К
    _________________
    ΔU-?
    A-?
    Q-?
    Решение:
    Q=ΔU+A – первое правило термодинамики.
    1)
    А=pΔV -работа.
    рΔV=νRΔΤ
    Отсюда:
    А=νRΔΤ
    А=10 · 8,31 · 100
    А=8,31 · 10³ Дж
    2)
    ΔU=3/2 · ∨ · R · ΔT – изменение внутренней энергии
    ΔU=3/2 · 10 · 8,31 · 100
    ΔU=12,465 · 10³ Дж
    ΔU≈1,2 · 10⁴ Дж
    3)
    Q=ΔU+А – количество теплоты
    Q=1,2 · 10⁴ + 8,31 · 10³
    Q=12 · 10³ + 8,31 · 10³
    Q=20,31 · 10³ Дж
    Q≈20 кДж
    Ответ: А=8,31 · 10³ Дж
                 ΔU=1,2 · 10⁴ Дж
                 Q=20 кДж
    2.
    Дано:
    V=200 м³
    t=200°C
    φ=70 %
    ________
    m-?
    Решение:
    Массу определим, используя следующую формулу:
    m=ρV                                                                                                 (1)
    Где m-масса водяных паров, ρ-плотность водяного пара, V-объем комнаты.
    Плотность можно определить через относительную влажность воздуха φ:
    φ=ρ/ρ₀ · 100 %  ⇒  ρ=φρ₀/100 %                                                      (2)
    Здесь ρ₀=17,3 г/м³ плотность насыщенного водяного пара при температуре 20°С.
    Подставим формулу (2) в (1) и найдем массу:
    m=φρ₀/100 % · V
    m=70 · 17,3/100 · 200
    m=2422 г
    m≈2 кг
    Ответ: m=2 кг
    3.
    Дано:
    Процесс-изобарный
    m=20 г=0,02 кг
    Т₁=290 К
    Т₂=300 К
    R=8,31 Дж/моль · К
    _____________________
    А-?
    ΔU-?
    Решение:
    При изобарном процессе при изобарном процессе газ совершает работу тепло поглощается. Первый закон термодинамики выглядит так:
    Q=ΔU+A
    Где A-работа газа.
    Q=mc(t₂-t₁)
    Здесь с=920 Дж/кг · °С -удельная теплоемкость углекислого газа при постоянном давлении.
    Температура равна:
    t=T-273
    t₁=T₁-273=290-273=17°С
    t₂=T₂-273=300-273=27°С
    Теперь найдем количество теплоты:
    Q=0,02 · 920 · (27-17)
    Q=184 Дж
    Теперь найдем ΔU по формуле:
    ΔU=3/2 · ∨ · R · ΔT
    Где ν=m/M
    Здесь М-молярная масса углекислого газа, находится по формуле:
    M=Mr · 10⁻³
    Mr(CO₂)=12+16 · 2=44
    M=44 · 10⁻³ кг/моль
    Итак:
    ν=0,02/44 · 10⁻³
    ν≈4,5
    Теперь найдем ΔU:
    ΔU=3/2 · 4,5 · 8,31 · (30-290)
    ΔU≈561 Дж
    Теперь, зная количество теплоты и изменение внутренней энергии найдем работу газа:
    Q=ΔU+A
    A=Q-ΔU
    A=184-561
    A=-377 Дж
    Ответ: A=-377 Дж

  2. LIV Master Ответить

    № 615. Какова внутренняя энергия 10 моль одноатомного газа при температуре 27 °С?
    № 616. На сколько изменяется внутренняя энергия гелия массой 200 г при увеличении температуры на 20 °С?
    № 617. Сравнить внутренние энергии аргона и гелия при одинаковой температуре. Массы газов одинаковы.
    № 618. Как изменяется внутренняя энергия одноатомного газа при изобарном нагревании? при изохорном охлаждении? при изотермическом сжатии?
    № 619. Какова внутренняя энергия гелия, заполняющего аэростат объемом 60 м3 при давлении 100 кПа?
    № 620. При уменьшении объема одноатомного газа в 3,6 раза его давление увеличилось на 20% . Во сколько раз изменилась внутренняя энергия?
    № 621. Сравнить внутреннюю энергию газа, находящегося в открытой колбе до нагревания, с внутренней энергией газа, оставшегося в колбе после изобарного нагревания.
    № 622. В вертикально расположенном цилиндре с площадью основания 1 дм2 под поршнем массой 10 кг, скользящим без трения, находится воздух. При изобарном нагревании воздуха поршень поднялся на 20 см. Какую работу совершил воздух, если наружное давление равн
    № 623.
    № 624. Какую работу А совершает газ, количество вещества которого v, при изобарном повышении температуры на ΔT? (Полученный результат можно использовать при решении последующих задач.)
    № 625. В двух цилиндрах под подвижным поршнем находятся водород и кислород. Сравнить работы, которые совершают эти газы при изобарном нагревании, если их массы, а также начальные и конечные температуры равны.
    № 626.
    № 627. Для изобарного нагревания газа, количество вещества которого 800 моль, на 500 К ему сообщили количество теплоты 9,4 МДж. Определить работу газа и приращение его внутренней энергии.
    № 628(н). Идеальный газ в количестве 4 моль изобарически нагревают при давлении 3р так, что его объем увеличивается в 3 раза. Затем газ изохорически охлаждают до давления р, после чего изобарически сжимают до первоначального объема и изохорически нагреваю
    cV.’>
    № 628. Удельная теплоемкость азота, когда его нагревают при постоянном давлении, равна 1,05 кДж/(кг • К), а при постоянном объеме — 0,75 кДж/(кг⋅К). Почему эти величины имеют разные значения? Какая совершается работа при изобарном нагревании азота ма
    № 629. Объем кислорода массой 160 г, температура которого 27 °С, при изобарном нагревании увеличился вдвое. Найти работу газа при расширении, количество теплоты, которое пошло на нагревание кислорода, изменение внутренней энергии.
    № 630. Во сколько раз количество теплоты, которое идет на нагревание газа при постоянном давлении, больше работы, совершаемой газом при расширении? Удельная теплоемкость газа при постоянном давлении ср, молярная масса М.
    № 631(н). Какую работу совершил воздух массой 200 г при его изобарном нагревании на 20 К? Какое количество теплоты ему при этом сообщили?
    № 631. Найдя по таблицам значение удельной теплоемкости воздуха ср и зная молярную массу М, вычислить, во сколько раз большее количество теплоты потребуется для изобарного нагревания, чем для изохорного. Масса воздуха и разность температур в обоих случаях
    № 632. Какое количество теплоты Q надо сообщить одноатомному газу, количество вещества которого V, для изобарного нагревания на ΔT? Полученный результат можно использовать при решении последующих задач.
    № 633. Какая часть количества теплоты, сообщенного одноатомному газу в изобарном процессе, идет на увеличение внутренней энергии и какая часть — на совершение работы?
    № 634. Доказать, что при постоянном давлении удельная теплоемкость одноатомного газа, молярная масса которого M, находится по формуле ср = 5R/2M. Найти удельную теплоемкость гелия при постоянном давлении.
    № 635. Для получения газированной воды через воду пропускают сжатый углекислый газ. Почему температура воды при этом понижается?
    № 636. В сосуд, на дне которого была вода, накачали воздух. Когда открыли кран и сжатый воздух вырвался наружу, сосуд заполнился водяным туманом. Почему это произошло?
    № 637. Поршень перевели из положения А в положение В (рис. 69) в первом случае очень медленно, а во втором — очень быстро и выждали достаточное время. В обоих случаях точки А’ и В’ отражают начальное и конечное состояния. Объяснить происходящие процессы и
    Вконтакте
    Facebook

Добавить ответ

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *