Каково изменение внутренней энергии и работа газа, когда один киломоль газа поднимается с 17 до 75 ºС с поглощением

Тема: Изменение внутренней энергии и работа газа

Описание:

Изменение внутренней энергии газа можно определить с помощью первого закона термодинамики, который гласит, что изменение внутренней энергии равно разнице между полученным и отданным газом количеством теплоты, а также работой, совершенной над газом. Формулу можно записать следующим образом:

ΔU = Q - W

где ΔU - изменение внутренней энергии газа, Q - количество поглощенной теплоты, W - совершенная работа.

Для нашей задачи, количество поглощенной теплоты составляет 1,2⋅10^6 Дж, и газ поднимается с 17 до 75 ºС.

Чтобы найти изменение внутренней энергии газа, нам нужно знать удельную теплоемкость газа при постоянном давлении (Cp). Допустим, для данного газа, удельная теплоемкость при постоянном давлении равна Cp = 30 J/(mol·K).

Тогда можно использовать формулу:

ΔU = n * Cp * ΔT

где n - количество вещества газа, ΔT - изменение температуры.

Для нашего случая, у нас есть 1 киломоль газа (n = 1 mol) и изменение температуры ΔT = 75 ºС - 17 ºС = 58 ºС.

Подставляя значения в формулу, получаем:

ΔU = 1 mol * 30 J/(mol·K) * 58 K = 1740 J

Теперь, чтобы найти работу газа, мы можем использовать формулу:

W = -P * ΔV

где P - давление газа, ΔV - изменение объема.

Однако, в задаче не указано ни давление газа, ни изменение объема. Поэтому не можем рассчитать работу газа без этих данных.

Совет:

Чтобы лучше понять изменение внутренней энергии и работу газа, рекомендуется изучить законы термодинамики и узнать удельные теплоемкости и другие свойства различных газов.

Проверочное упражнение:

Пусть у нас есть 2 моль газа, который нагревается с 25 ºС до 100 ºС при поглощении 5000 Дж теплоты. Определите изменение внутренней энергии газа при этом процессе.