До якої температури нагріли гелій з посудиною, де його кількість становить 80 г та початкова температура становить

Содержание вопроса: Тепловой расширения газа

Описание:
Для решения этой задачи мы можем использовать закон Гей-Люссака, который гласит, что при постоянном объеме (константе) газовая температура пропорционально возрастает или уменьшается с увеличением или уменьшением давления. Формула для этого закона выглядит следующим образом:

(P₁/T₁) = (P₂/T₂)

Где P₁ и T₁ - начальное давление и температура соответственно,
P₂ и T₂ - конечное давление и температура соответственно.

Так как мы знаем начальную температуру гелия (400 К), изменение внутренней энергии (12,5), а объем газа остается неизменным, мы можем применить эту формулу для решения задачи.

Решение:
Сначала мы должны определить изменение температуры, путем приравнивания начального и конечного давления:

P₁/T₁ = P₂/T₂

Так как у нас есть только одна неизвестная величина (T₂), мы можем переписать формулу следующим образом:

T₂ = (P₂ * T₁) / P₁

Теперь мы можем подставить известные значения в эту формулу:

T₂ = (P₂ * 400 K) / P₁

Таким образом, мы можем найти конечную температуру гелия, подставив известные значения массы гелия (80 г) и изменение внутренней энергии (12,5):

T₂ = (12,5 * 400 K) / 80 г

Вычислив эту формулу, мы найдем конечную температуру гелия.

Доп. материал:
Мы знаем, что начальная температура гелия составляет 400 К, а изменение внутренней энергии составляет 12,5. Подставляя эти значения в формулу, мы можем вычислить конечную температуру гелия.

Совет:
При решении подобных задач следует внимательно следить за единицами измерения и преобразовывать их при необходимости. Будьте внимательны при выполнении математических операций, чтобы предотвратить ошибки в вычислениях.

Проверочное упражнение:
Пусть начальная температура газа составляет 300 K, а изменение внутренней энергии равно 8,5. Какая будет конечная температура газа, если его количество составляет 60 г и объем остается постоянным?

Содержание вопроса: Термодинамика

Разъяснение: В данной задаче нам дана начальная температура гелия, его масса и изменение его внутренней энергии. Мы должны найти конечную температуру гелия.

Сначала воспользуемся формулой изменения внутренней энергии: ΔU = m * C * ΔT, где ΔU - изменение внутренней энергии, m - масса гелия, C - удельная теплоёмкость гелия, ΔT - изменение температуры.

Так как у нас есть ΔU и m, нам нужно найти удельную теплоёмкость гелия (C), чтобы выразить ΔT.

Удельная теплоемкость гелия можно выразить следующим образом: C = ΔU / (m * ΔT).

Подставим известные значения:

C = 12,5 / (80 * ΔT).

Теперь мы можем решить уравнение относительно ΔT:

ΔT = 12,5 / (80 * C).

Подставим начальную температуру в Кельвинах и найдем end_T:

end_T = 400 + ΔT.

Демонстрация:
Дано: m = 80 г, start_T = 400 K, ΔU = 12,5.
Найти: end_T.

Мы уже знаем начальную температуру start_T = 400 K.
Теплоемкость C = ΔU / (m * ΔT) = 12,5 / (80 * ΔT).
Изначально температура равна start_T = 400 K.
Тогда end_T = start_T + ΔT = 400 + ΔT.

Совет: Чтобы лучше понять термодинамику, рекомендуется изучить удельную теплоемкость различных веществ и принцип сохранения энергии. Также полезно понимать, как выполнить перевод измерений между градусами Цельсия, Кельвина и Фаренгейта.

Задача для проверки:
Масса алюминия составляет 500 г, начальная температура 300 К. Внутренняя энергия алюминия увеличилась на 75 Дж. Найдите конечную температуру. Удельная теплоемкость алюминия равна 0,90 Дж/(г·К).