Какова масса азота N2, если при изохорном сжатии газа внешняя сила совершила работу А′ = 400 Дж и абсолютная

Физика: Изохорное сжатие газа и работа

Разъяснение:
Изохорное сжатие газа происходит при постоянном объеме. В данной задаче нам дана работа, совершенная внешней силой при изохорном сжатии газа, и изменение абсолютной температуры.

Для решения задачи мы можем использовать первое начало термодинамики. Первое начало термодинамики говорит нам, что изменение внутренней энергии газа равно сумме совершенной работы и теплопередачи. В данном случае у нас нет информации о теплопередаче, поэтому мы можем сказать, что изменение внутренней энергии газа равно работе, совершенной внешней силой.

То есть, ΔU = А′.

Мы также знаем, что изменение внутренней энергии газа связано с изменением его температуры по формуле:

ΔU = nCvΔT,

где n - количество вещества газа (в молях), Cv - молярная удельная теплоемкость при постоянном объеме, ΔT - изменение температуры.

Мы можем найти количество вещества газа (n) из уравнения ΔU = А′, зная значение работы А′ и молярную удельную теплоемкость при постоянном объеме Cv для азота.

Затем, используя полученное значение n, мы можем найти массу азота (N2), используя молярную массу азота.

Дополнительный материал:
Дано: А′ = 400 Дж, Т1 = 480 К, Т2 = ..., Cv для N2 = 20,8 Дж/(моль×К)

Решение:
1. Найдем количество вещества газа (n) из уравнения ΔU = А′:
ΔU = nCvΔT,
ΔU = А′,
nCvΔT = А′,
n = А′ / (CvΔT).

2. Найдем изменение температуры (ΔT):
ΔT = Т1 - Т2.

3. Подставим значения и найдем n:
n = А′ / (CvΔT).

4. Найдем массу азота (N2):
масса N2 = molar_mass_N2 × n,
где molar_mass_N2 - молярная масса азота.

Совет:
Для лучшего понимания задачи, познакомьтесь с основными концепциями термодинамики, включая первое начало термодинамики и удельную теплоемкость. Изучите также свойства и характеристики азота.

Практика:
Найдите массу азота N2, если при изохорном сжатии газа внешняя сила совершила работу А′ = 500 Дж и абсолютная температура уменьшилась от Т1 = 350 К до Т2 = 250 К. (Молярная удельная теплоемкость при постоянном объеме для N2 составляет 20,1 Дж/(моль×К), молярная масса азота равна 28 г/моль)