Для ізобарного нагрівання 600 моль газу на 450 К йому надали кількість теплоти 8.6 МДж. Визначте роботу газу та зміну його внутрішньої енергії

ответ:Для розв'язання цього завдання використовується закон ідеального газу:

pV = nRT

де p - тиск газу, V - його об'єм, n - кількість речовини (в молях), R - універсальна газова стала, T - температура.

Ми знаємо кількість теплоти, наданої газу, тому можемо знайти зміну внутрішньої енергії U за формулою:

ΔU = Q - W

де Q - кількість теплоти, W - робота газу.

Так як процес є ізобарним, то робота газу може бути знайдена за формулою:

W = pΔV

де ΔV - зміна об'єму газу.

Ми можемо знайти зміну об'єму газу за формулою ідеального газу:

V = nRT/p

Так як кількість речовини і тиск залишаються незмінними, то зміна об'єму буде пропорційна зміні температури:

ΔV = V(T2 - T1)/T1

де T1 - початкова температура, T2 - кінцева температура.

Замінюємо значення і знаходимо роботу газу:

ΔV = (600 моль * 8.31 Дж/(моль·К) * (450 К - 273 К))/(1.0 * 10^5 Па) = 9.49 м^3

W = pΔV = (1.0 * 10^5 Па) * (9.49 м^3) = 9.49 * 10^6 Дж

Тепер можемо знайти зміну внутрішньої енергії:

ΔU = Q - W = 8.6 * 10^6 Дж - 9.49 * 10^6 Дж = -0.89 * 10^6 Дж

Отже, зміна внутрішньої енергії газу становить -0.89 МДж, що свідчить про відбування роботи над газом.

Объяснение: