При расширении при постоянном давлении на 0,04 кг кислорода его температура увеличивается на 6 К. Работа, выполненная

Тема: Теплота и изменение внутренней энергии

Инструкция: Переданные газу теплота и изменение его внутренней энергии могут быть определены с использованием уравнения первого начала термодинамики:

Q = ΔU + W,

где Q - количество теплоты, переданное газу, ΔU - изменение внутренней энергии газа, W - работа, выполненная над газом.

В данной задаче нам дана работа W, равная 250 Дж. Также нам известно, что расширение происходит при постоянном давлении, поэтому работа W равна механической работе, выполненной при расширении газа.

Теперь рассмотрим формулу для расчета изменения внутренней энергии газа:

ΔU = m·c·ΔT,

где m - масса газа, c - удельная теплоемкость газа, ΔT - изменение температуры.

Мы знаем, что масса газа равна 0,04 кг, изменение температуры ΔT равно 6 К, а удельная теплоемкость кислорода c составляет 916 Дж/кг·К.

Мы можем использовать эти значения для расчета изменения внутренней энергии:

ΔU = 0,04 кг · 916 Дж/кг·К · 6 К = 220,32 Дж.

Теперь, используя уравнение первого начала термодинамики, мы можем найти переданное газу количество теплоты:

Q = ΔU + W = 220,32 Дж + 250 Дж = 470,32 Дж.

Пример использования: Количество теплоты, переданное газу, составляет 470,32 Дж, а изменение внутренней энергии газа равно 220,32 Дж.

Совет: Для лучшего понимания темы, рекомендуется изучить основные понятия термодинамики, такие как работа, теплота и внутренняя энергия. Также полезно ознакомиться с удельными теплоемкостями различных веществ, которые могут быть полезны при решении подобных задач.

Практика: При расширении при постоянном давлении на 0,02 кг аргону его температура увеличивается на 5 К. Работа, выполненная в этом процессе, составляет 150 Дж. Какое количество теплоты передано газу, и какое изменение внутренней энергии у газа? Удельная теплоемкость аргона составляет 520 Дж/кг·К.