Какая масса кислорода была нагрета при постоянном давлении до температуры ΔТ = 160 K, если совершена работа в размере
Какая масса кислорода была нагрета при постоянном давлении до температуры ΔТ = 160 K, если совершена работа в размере 8,31 Дж для увеличения его объема? Учитывая, что молярная масса кислорода (м) равна 3,2 * 10^-2 кг/моль, а универсальная газовая постоянная (R) равна 8,31 Дж/(к * моль).
22.12.2023 10:59
Пояснение: Для решения данной задачи мы можем использовать уравнение состояния идеального газа: PV = nRT, где P - давление, V - объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная, T - температура. В данной задаче нам дана информация о работе (W), объеме (V), изменении температуры (ΔT), молярной массе кислорода (м) и значениях универсальной газовой постоянной (R).
Первым шагом необходимо определить количество вещества кислорода (n), используя формулу n = m/м, где m - масса кислорода, а м - молярная масса кислорода.
Затем мы можем использовать уравнение состояния, чтобы решить задачу. Так как объем (V) остается неизменным, мы можем записать уравнение в следующем виде: PΔV = nRΔT.
Для определения массы кислорода (m) мы можем использовать формулу m = n * м.
Демонстрация:
Дано: При работе W = 8,31 Дж, изменении температуры ΔT = 160 K, молярной массе кислорода (м) = 3,2 * 10^-2 кг/моль, универсальной газовой постоянной (R) = 8,31 Дж/(к * моль).
Решение:
1. Определение количества вещества кислорода: n = m/м = (8,31 Дж) / (8,31 Дж/(к * моль)) = 1 моль.
2. Используя уравнение состояния, можно записать формулу PΔV = nRΔT. Так как объем неизменен, ΔV = 0.
Поэтому, P * 0 = 1 моль * 8,31 Дж/(к * моль) * 160 K.
Отсюда, P * 0 = 1330,4 Дж.
3. Наконец, рассчитываем массу кислорода: m = n * м = 1 моль * 3,2 * 10^-2 кг/моль = 3,2 * 10^-2 кг.
Совет: Обратите внимание на единицы измерения в задаче. Убедитесь, что все единицы согласованы. Если необходимо, выполните конвертацию единиц перед решением задачи.
Дополнительное задание: Как изменится результат расчета массы кислорода, если объем изменится в 2 раза при той же работе и температуре?