1. Сколько теплоты было получено газом массой 0,32 кг метана CH4 во время его изобарного нагревания, если

Тема: Теплота в изобарном процессе

Пояснение: В изобарном процессе давление газа остается постоянным. Для расчета теплоты, полученной или потерянной газом в этом процессе, мы можем использовать уравнение:

Q = m * c * ΔT,

где Q - теплота, m - масса газа, c - удельная теплоемкость газа, ΔT - изменение температуры.

Пример использования:

1. Дано:
- Масса газа (m) = 0,32 кг
- Изменение температуры (ΔT) = 10 °C
- Универсальная газовая постоянная (R) = 8,3 Дж/(моль·К)

Решение:
- Нам нужно знать мольную массу метана (CH4), чтобы преобразовать массу в молярную массу.
- Мольная масса CH4 = 12,01 г/моль + 4(1,01 г/моль) = 16,05 г/моль.
- Найдем количество молей газа: n = m/molar mass = 0,32 кг / 16,05 г/моль = 0,0199 моль.
- Теперь можем рассчитать теплоту через формулу Q = n * R * ΔT:
Q = 0,0199 моль * 8,3 Дж/(моль·К) * 10 °C = 3,2933 Дж.

Ответ: Теплота, полученная газом, составляет 3,2933 Дж.

Совет: Для успешного решения задач по теплоте в изобарном процессе важно правильно преобразовать массу газа в количество веществ с использованием мольной массы.

Упражнение:
2. Дано:
- Масса воздуха (m) = 50 г
- Изначальная температура (T₁) = 280 К
- Коэффициент изменения объема (V₂/V₁) = 1,5
- Удельная теплоемкость воздуха (c) = 1005 Дж/(кг·K)

Вычислите количество полученной теплоты (Q) в кДж.