10 г кислорода находится под давлением 0,3 МПА при температуре 10°C. После нагревания при...

Question

10 г кислорода находится под давлением 0,3 МПА при температуре 10°C. После нагревания при постоянном давлении газ занял объем 10 л. Найти 1) количество теплоты, полученное газом, 2) изменение внутренней энергии газа, 3) работу, совершенную газом при расширении.

Answer 1

Q;ΔU;A-?

p=0,3МПа=0,3*10⁶Па

T=10°C=283К

V₂=10л=10⁻²м³

m=10г=10⁻²кг

μ=32*10⁻³кг/моль

R=8,31Дж/(кг*К)

pV₁=mRT/μ-рівняння Клапейрона-Менделєєва

V₁=mRT/pμ

V₁=10⁻²*8,31*283/0,3*10⁶*32*10⁻³=245*10⁻⁵=0,245*10⁻²

A=p(V₂-V₁)

A=0,3*10⁶(1*10⁻²-0,245*10⁻²)=0,23*10⁴Дж=2,3*10³Дж=2,3кДж

Оскільки процес ізобарний

V₁/T₁=V₂/T₂

T₂=V₂T₁/V₁

T₂=10⁻²*283/0,245*10⁻²=1155К

ΔU=5mR(T₂-T₁)/2μ

ΔU=5*10⁻²*8,31(1155-283)/2*32*10⁻³=5660Дж=5,66кДж

Q=A+ΔU

Q=2,3+5,66=7,96кДж