Какое количество работы будет выполнено азотом с массой 840 г при изобарном нагревании на 100 °C, если молярная масса

Суть вопроса: Вычисление работы в изобарном процессе

Разъяснение:

Работа в изобарном процессе может быть вычислена, используя формулу:

\[W = P \cdot \Delta V\]

Где:
- \(W\) - работа, которая измеряется в джоулях (Дж).
- \(P\) - давление, которое является константой в изобарном процессе, и измеряется в паскалях (Па).
- \(\Delta V\) - изменение объема газа, которое также измеряется в метрах кубических (м³).

1. Сначала, найдем количество молей азота, используя его массу и молярную массу:

\[\text{количество молей} = \frac{\text{масса азота}}{\text{молярная масса азота}}\]

\[\text{количество молей} = \frac{840 \, \text{г}}{0.028 \, \text{кг/моль}}\]

2. Затем, найдем объем азота при изобарном нагревании, используя уравнение состояния идеального газа:

\[V = \frac{{n \cdot R \cdot T}}{P}\]

Где:
- \(V\) - объем газа, который будет вычислен в метрах кубических (м³).
- \(n\) - количество молей газа.
- \(R\) - универсальная газовая постоянная (\(8.314 \, \text{Дж/(моль} \cdot \text{К)}\)).
- \(T\) - температура газа, которая измеряется в кельвинах (К).
- \(P\) - давление газа, которое является константой.

3. Затем, вычислим изменение объема газа при изобарном нагревании, которое равно исходному объему, так как давление остается постоянным.

\[\Delta V = V - V_0 = V - 0 = V\]

4. В завершении, найдем работу, используя формулу:

\[W = P \cdot \Delta V\]

Дополнительный материал:

У нас есть азот с массой 840 г и молярной массой 0,028 кг/моль, который изобарно нагревается на 100 °C. Мы должны вычислить, какое количество работы выполнит этот азот.

Совет:

Для лучшего понимания темы, рекомендуется изучить уравнения состояния идеального газа, а также основные принципы изобарного процесса.

Дополнительное упражнение:

Изобарно сжатый газ первоначально имел объем 2 м³ и давление 200 кПа. После сжатия объем уменьшился в 50 раз. Чему теперь равно давление газа? (Ответ: 10 МПа)