До якої температури підійшла температура гелію, якщо його внутрішня енергія збільшилась на 12,5, і в посудині міститься
До якої температури підійшла температура гелію, якщо його внутрішня енергія збільшилась на 12,5, і в посудині міститься 80 г гелію з початковою температурою 400 К?
08.12.2023 09:35
Описание: Для решения этой задачи нам понадобятся знания о связи между изменением внутренней энергии газа и изменением его температуры. Внутренняя энергия газа связана с его температурой через понятие молярной теплоемкости постоянного объема, выраженной как C_v. Изменение внутренней энергии газа (ΔU) связано с изменением его температуры (ΔT) следующим образом: ΔU = C_v * ΔT.
В данной задаче нам дано, что внутренняя энергия гелия увеличилась на 12,5. Предположим, что начальная температура гелия была T_1, а изменение температуры было ΔT. Тогда ΔU = C_v * ΔT принимает следующий вид: 12,5 = C_v * ΔT.
Также нам дано, что в посудине содержится 80 г гелия. Зная молярную массу гелия, мы можем выразить количество вещества гелия в посудине в молях. Зная количество вещества гелия и молярную теплоемкость постоянного объема гелия, мы можем выразить молярную теплоемкость постоянного объема гелия. Зная молярную теплоемкость постоянного объема гелия, мы можем рассчитать изменение температуры гелия по формуле ΔT = ΔU / (C_v * n), где n - количество вещества гелия в молях.
Подставляя полученные значения в формулу, мы можем рассчитать изменение температуры гелия.
Демонстрация:
Для решения данной задачи, нам необходимо знать молярную теплоемкость постоянного объема и молярную массу гелия.
Совет:
Для лучего понимания данной темы, рекомендуется ознакомиться с термодинамикой и ее основными понятиями, такими как внутренняя энергия газа, молярная теплоемкость постоянного объема и изменение температуры.
Проверочное упражнение:
Пусть объем гелия составляет 100 мл, его молярная масса равна 4 г/моль, а молярная теплоемкость постоянного объема равна 12 Дж/(моль*K). Определите, на сколько градусов увеличилась температура гелия, если его внутренняя энергия увеличилась на 24 Дж.