Об'ем 7г водню, який знаходився при температурі 27 °С розширясться в тричі при сталому тиску за рахунок отриманої кількості теплоти. Знайдіть кількість теплоти отриману газом, зміну внутрішньої енергії і роботу виконану газом під час розширення.

Объяснение:

Дано:

p - const

m = 7 г = 7·10⁻³ кг

М = 2·10⁻³ кг/моль - молярная масса водорода

i = 5 - число степеней свободы

t₁ = 27⁰;       T₁ = 27+273 = 300 К

V₂ / V₁ = 3

Q - ?

ΔU - ?

A - ?

1)

Поскольку р - const, то используем закон Гей-Люссака:

V₂/V₁ = T₂/T₁

3 = T₂ / 300

T₂ = 900 К

2)

Количество вещества:

ν = m / M = 7·10⁻³ / 2·10⁻³ = 3,5 моль

3)

Работа:

A = ν·R·(T₂ - T₁) = 3,5·8,31·(900-300) ≈ 17 500 Дж

4)

Изменение внутренней энергии:

ΔU = (i/2)·ν·R·ΔT = (5/2)·3,5·8,31·600 ≈ 43 600 Дж

5)

Количество теплоты:

Q = ΔU + A = 43 600 + 17 500 ≈  61 000 Дж    или  61 кДж