Какое количество теплоты нужно сообщить азоту массой 84 г, чтобы изобарно нагреть его **...

Question

Какое количество теплоты нужно сообщить азоту массой 84 г, чтобы изобарно нагреть его на 5 К? Молярная масса азота 28 г/моль, R=8,3 Дж/кг*К. Пожалуйста, объясните, как правильно решить...

Answer 1

Q = cp*m*ΔT
cp - удельная теплоемкость азота при постоянном давлении
cp = R*(i+2)/(2*M), i = 5, так как азот двухатомный газ
M - молярная масса азота
ср = 8,3 Дж/(кг*К)*(5+2)/(2*0,028 кг/моль) ≈ 1040 Дж/(кг*К)
Q = 1040 Дж/(кг*К) * 0,084 кг * 5 К ≈ 437 Дж

Answer 2

По 1 закону термодинамики: Q = A + ΔU

• так как P = const, то A = P ΔV = (m R ΔT)/M

• так как азот - двухатомный газ, то i = 5. ΔU = (5/2) * (m R ΔT)/M

в итоге Q = (3.5 m R ΔT)/M.

Q = (3.5*84*10^(-3)*8.31*5)/(28*10^(-3)) = 436.275 Дж