Какова конечная температура газа после изобарного нагревания, если газ массой 1,6 имеет изначальную температуру 17°С

Предмет вопроса: Изобарное нагревание газа

Пояснение:
Изобарное нагревание - процесс, при котором газ нагревается при постоянном давлении. Для решения данной задачи, мы можем использовать закон Гей-Люссака, который устанавливает пропорциональность между объемом и температурой газа при постоянном давлении: V₁/T₁ = V₂/T₂, где V₁ и T₁ - изначальный объем и температура газа, V₂ и T₂ - конечный объем и температура газа.

Также, мы знаем, что работа, совершенная газом, равна разности между конечной и изначальной энергией газа:
W = ΔE = nCvΔT, где W - работа, n - количество вещества газа, Cv - молярная теплоемкость газа при постоянном объеме, ΔT - изменение температуры.

Теперь, используя полученные данные, мы можем решить задачу:
Выражаем ΔT из уравнения работы: ΔT = W / (nCv).
Подставляем известные значения: ΔT = 40 кДж / (1,6 моль × Cv). Для водорода Cv = 20,8 Дж/моль·К.
Получаем: ΔT = 40 000 Дж / (1,6 × 20,8 Дж/моль·К) = 1204 К.

Используя закон Гей-Люссака, можем найти конечную температуру газа:
V₁/T₁ = V₂/T₂ → V₂ = (V₁ × T₂) / T₁.
Подставляем известные значения: V₁ = 1,6 моль, T₁ = 17 °С + 273 = 290 К, V₂ = V₁, T₂ = T₁ + ΔT = 290 К + 1204 К = 1494 К.
Вычисляем конечную температуру: V₂ = (1,6 моль × 1494 К) / 290 К ≈ 8,24 моль.

Таким образом, конечная температура газа после изобарного нагревания будет примерно равна 1494°К.

Совет:
Тщательно прочитайте условие задачи и убедитесь, что вы все данные правильно идентифицировали и соотнесли, чтобы избежать ошибок в вычислениях. Внимательность к деталям поможет вам успешно решить задачу.

Дополнительное упражнение:
Задача: Газ массой 2,5 г имеет изначальную температуру 27 °С и совершает работу в размере 90 Дж. Какова конечная температура газа после изобарного нагревания, если молярная теплоемкость газа при постоянном объеме равна 25,5 Дж/моль·К?