Сколько теплоты было передано газу, если водород массой 5 кг был нагрет на ΔТ=150 К при постоянном давлении? Выберите

Название: Теплота и внутренняя энергия газа

Разъяснение: Чтобы найти количество теплоты, переданной газу, мы можем использовать формулу для изменения внутренней энергии газа: ΔQ = nCΔT, где ΔQ - количество теплоты, n - количество вещества газа, C - молярная теплоемкость газа при постоянном давлении, ΔT - изменение температуры.

Для решения задачи нам понадобятся:
- Молярная масса водорода (H₂) - примерно 2 г/моль.
- Молярная теплоемкость постоянного давления (Cₚ) для водорода - примерно 14,3 Дж/(г·К).
- Изменение температуры (ΔT) - 150 К.
- Масса водорода (m) - 5 кг.

Сначала найдем количество вещества газа (n) в молях, используя формулу: n = m/M, где m - масса, M - молярная масса газа.

n = (5 кг) / (2 г/моль) ≈ 2500 моль

Затем можно найти количество теплоты, используя формулу ΔQ = nCΔT:

ΔQ = (2500 моль) × (14,3 Дж/(г·К)) × (150 К)

Затем рассчитываем:

ΔQ ≈ 5 362 500 Дж
ΔQ ≈ 5,36 МДж

Таким образом, количество теплоты, переданное газу, составляет приблизительно 5,36 МДж. Ответом на задачу является вариант a. 21,8 МДж.