На сколько раз увеличивается объем водорода массой 12 г, когда ему сообщают 10,4 кДж теплоты при изотермическом

Суть вопроса: Изотермическое расширение водорода

Объяснение:
Изотермическое расширение - процесс расширения газа при постоянной температуре.

Для решения задачи, связанной с изотермическим расширением водорода, можно использовать уравнение идеального газа:

PV = nRT,

где P - давление газа, V - его объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в Кельвинах.

Из условия задачи нам дана масса водорода (m) равная 12 г, поэтому нам сначала необходимо определить количество вещества (n). Для этого воспользуемся молярной массой (M) водорода, которая равна 2 г/моль:

n = m/M.

Далее, определенное количество вещества (n) можно использовать для определения объема водорода (V), используя уравнение идеального газа:

V = nRT/P.

В данной задаче известны масса водорода, теплота (Q) и температура. Нам необходимо определить соответствующее изменение объема (ΔV). Для этого можно воспользоваться уравнением:

Q = ΔU + PΔV,

где ΔU - изменение внутренней энергии, которая в данной задаче равна 0, так как процесс изотермический.

Таким образом, изменение объема (ΔV) можно получить, выразив его из уравнения:

ΔV = Q/P.

И, наконец, подставив известные значения (Q и P), можно найти ответ на задачу.

Дополнительный материал:
Задача: На сколько раз увеличивается объем водорода массой 12 г, когда ему сообщают 10,4 кДж теплоты при изотермическом расширении при температуре 300 K и давлении 1 атмосфера?

Решение:
Сначала найдем количество вещества (n):

n = m/M = 12 г / 2 г/моль = 6 моль.

Затем, используя уравнение идеального газа, найдем объем водорода (V):

V = nRT/P = 6 моль * 8,314 Дж/(моль·К) * 300 К / 1 атм = 14914,08 л.

Теперь используем известные значения теплоты (Q) и давления (P) для определения изменения объема (ΔV):

ΔV = Q/P = 10,4 кДж / 1 атм = 10,4 л.

Следовательно, объем водорода увеличивается на 10,4 л при получении 10,4 кДж теплоты при изотермическом расширении при заданных условиях.

Совет:
Для лучшего понимания изотермического расширения и уравнения идеального газа рекомендуется ознакомиться с определениями и свойствами газов и овладеть навыком применения уравнений газовых законов в практических задачах.

Ещё задача:
Масса водорода равна 16 г. При изотермическом расширении ему сообщили 15 кДж теплоты при температуре 400 K и давлении 2 атмосферы. На сколько раз увеличился объем водорода?