Кисень масою 32 г знаходиться у закритій посудині при температурі 290 К.
Після нагрівання тиск у посудині підвищився в 4 рази. Визначити кількість теплоти,
повідомлену газу
Ответы
Відповідь:
Для розв'язання задачі використовуємо закон Гей-Люссака:
p1/T1 = p2/T2
де p1, T1 - початковий тиск і температура, p2, T2 - кінцевий тиск і температура.
Знаходимо кінцеву температуру:
T2 = T1 * p2/p1 = 290 * 4 = 1160 К
Знаходимо кількість теплоти за формулою:
Q = n * Cv * (T2 - T1)
де n - кількість речовини (в молях), Cv - молярна теплоємність при постійному об'ємі.
Кількість речовини знаходимо за формулою:
n = m/M
де m - маса газу, M - молярна маса.
M(О2) = 32 г/моль, тому n = 32/32 = 1 моль.
Молярна теплоємність при постійному об'ємі для ідеального газу дорівнює Cv = (3/2)R, де R - універсальна газова стала. Підставляємо значення:
Q = 1 * (3/2) * 8,31 Дж/(моль∙К) * (1160 - 290) К = 2,4 кДж.
Отже, кількість теплоти, повідомлену газу, дорівнює 2,4 кДж.