Какая работа совершена 0.40 кг кислорода при изобарическом нагревании от 280 до 316 К? Под каким давлением был газ если его объем увеличился на 0,02 м^3?

3 Окт 2019 в 17:42
99 +1
0
Ответы
1

Для решения данной задачи воспользуемся уравнением состояния идеального газа:

(pV = nRT), где p - давление, V - объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная, T - абсолютная температура.

Масса кислорода (m = 0.40) кг = 400 г, молярная масса (M = 32 \text{ г/моль}), следовательно количество вещества (n = \frac{m}{M} = \frac{400}{32} = 12.5 \text{ моль}).

Так как у нас изобарическое нагревание, то давление остается постоянным, (p_1 = p_2 = p).

Также из условия задачи известно, что температура увеличилась с 280 К до 316 К. Подставим все значения в уравнение состояния идеального газа для начального и конечного состояний:

Для начального состояния:
$$p \cdot V_1 = 12.5 \cdot 8.31 \cdot 280$$
$$p \cdot V_1 = 34740 \text{ Па} \cdot \text{м}^3$$

Для конечного состояния:
$$p \cdot V_2 = 12.5 \cdot 8.31 \cdot 316$$
$$p \cdot (V_1 + 0.02) = 39402 \text{ Па} \cdot \text{м}^3$$

Выразим из первого уравнения давление и подставим во второе:
$$V_1 = \frac{34740}{p}$$
$$p \cdot \left(\frac{34740}{p} + 0.02\right) = 39402$$
$$34740 + 0.02p = 39402$$
$$0.02p = 4656$$
$$p = 232800 \text{ Па} = 232.8 \text{ кПа}$$

Таким образом, работа, совершенная газом при изобарическом нагревании, составляет (39402 - 34740 = 4656) Дж. Давления в начальном и конечном состояниях равны 232.8 кПа.

19 Апр в 18:39
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Название заказа не должно быть пустым
Введите email
Бесплатные доработки
Гарантированные бесплатные доработки
Быстрое выполнение
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы
Проверка работы на плагиат
Интересные статьи из справочника
Поможем написать учебную работу
Название заказа не должно быть пустым
Введите email
Доверьте свою работу экспертам
Разместите заказ
Наша система отправит ваш заказ на оценку 92 588 авторам
Первые отклики появятся уже в течение 10 минут
Прямой эфир