1.Вычислить внутреннюю энургию Гелия массой 16 г при 27 градусах Цельсия.
Варианты ответа: 15 кДж, 16 кДж, 18 кДж
2.При изотермическом разширении идеального газа он выполнил работу 1Мдж. Какое количество теплоты получил газ во время этого процесса?
Варианты ответа: А: -1 Мдж, Б:1 Мдж
Как изменится давление гада?
В: уменьшится, Г: увеличится Д: не изменится
More Questions From This User See All
Answers & Comments
1). Формула внутренней энергии газа:
U=i*v*R*T/2
где i - количество степеней свободы, для одноатомного газа, коим является гелий, равна 3
v - количество вещества в молях, вычислим его:
v=m/M, где М - молярная масса, равная для гелия 4*10^-3
v=16*10^-3/4*10^-3=4 моля
R - универсальная газовая постоянная, равна 8.31
Т - температура, измеряется в кельвинах. Чтобы перевести цельсии в кельвины, просто прибавьте к ним 273: 27+273=300 К
Тогда:
U=3*4*8.31*300/2=14958 Дж = 15 кДж.
2). Если расширение изотермическое, то изменение внутренней энергии U=i*v*R*dT/2 равно 0, т.к. dT=0.
Тогда первый закон термодинамики принимает вид:
Q=A
А т.к. работа равна 1 МДж, то и количество теплоты Q тоже равно 1МДж.
Как изменится давление газа, можно определить по формуле Клапейрона:
для изотермы:
p1*V1=p2*V2
т.е. произведение давления и объема должно сохраняться постоянным. Раз объем увеличился (т.к. газ расширялся, как указано в условии), то давление уменьшилось.
1)первый закоон термодинамики u=Q+A
5000000Дж-2000000Дж=3МДж
2)u=3/2*m*R*T=1,5*5моль*8,31дж/кг*К*20К=1,23кДж-увеличилась
3) Q=4200*0,2*100+2260000*0,2=84000+452000=536000Дж=536 кДж