Азот массой m = 140 г при температуре Т = 300 К охладили изохорно, вследствие чего его давление уменьшилось в 3 раза. Какое количество теплоты (Дж) выделилось? Округлите ответ до целых.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения задачи воспользуемся законом Гей-Люссака:

( P_1 / T_1 = P_2 / T_2 )

Где P_1 и T_1 - начальное давление и температура, P_2 и T_2 - конечное давление и температура.

Исходя из условия задачи, начальное давление P_1 = P, начальная температура T_1 = 300 К, коэффициент пропорциональности при изохорном процессе равен единице, значит P_2 = P / 3.

С учетом закона Гей-Люссака составляем выражение:

( P / 300 = (P / 3) / T_2 )

( T_2 = 3 * 300 = 900 К )

Разность температур ΔT = T_2 - T_1 = 900 - 300 = 600 K.

Тепловой поток определяется как:

( Q = m c ΔT )

Где m - масса, c - удельная теплоемкость. Для азота удельная теплоемкость равна примерно 1,04 Дж / (г * K).

Подставляем значения:

( Q = 140 1,04 600 \approx 87360 Дж )

Ответ: около 87360 Дж выделилось теплоты.