Какова масса гелия, если при увеличении температуры на 20 градусов Цельсия его внутренняя энергия возросла на 2,5 кДж?

Тема занятия: Тепловая емкость гелия

Описание:

Тепловая емкость - это количество теплоты, которое нужно передать телу, чтобы повысить его температуру на определенную величину. Для каждого вещества тепловая емкость может быть разной.

Тепловая емкость вычисляется по формуле:

Q = mcΔT,

где Q - количество теплоты, m - масса вещества, c - теплоемкость вещества и ΔT - изменение температуры.

В данной задаче нам дано изменение внутренней энергии гелия (ΔU = 2,5 кДж) при изменении его температуры на 20 градусов Цельсия (ΔT = 20 °C). Наша задача - найти массу гелия (m).

Перепишем формулу тепловой емкости, чтобы найти массу гелия:

Q = mcΔT
m = Q / (cΔT)

Зная, что теплоемкость гелия примерно равна 5200 Дж/(кг·°C), мы можем рассчитать массу гелия.

Дополнительный материал:

Найдем массу гелия при условии, что его внутренняя энергия возросла на 2,5 кДж, а температура увеличилась на 20 градусов Цельсия.

Решение:

c = 5200 Дж/(кг·°C) (теплоемкость гелия)
ΔT = 20 °C (изменение температуры)
ΔU = 2,5 кДж = 2,500 Дж (изменение внутренней энергии)

m = ΔU / (cΔT)
m = 2,500 Дж / (5200 Дж/(кг·°C) * 20 °C)
m ≈ 0,024 кг или 24 г

Таким образом, масса гелия будет около 24 граммов.

Совет:

Для более глубокого понимания и запоминания формулы тепловой емкости, обратите внимание на единицы измерения и их соотношения в формуле. Также, ознакомьтесь с другими физическими величинами, связанными с теплотой, чтобы иметь более полное представление о термодинамике.

Дополнительное упражнение:

Если увеличение температуры составляет 50 градусов Цельсия, а изменение внутренней энергии составляет 4,5 кДж, найдите массу гелия.