Во время изобарного расширения азота, выполняющего работу в размере 156,8 дж, сколько теплоты было передано азоту?

Предмет вопроса: Изобарное расширение и передача теплоты

Описание:
В данной задаче мы имеем информацию о работе, выполненной газом во время изобарного расширения, и хотим найти количество теплоты, переданное газу.

Изобарное расширение - это процесс расширения газа при постоянном давлении. В данном случае, работа, выполненная газом (W), равна 156,8 Дж.

Формула для работы, выполненной газом во время изобарного расширения:
W = P * ΔV

где P - давление, ΔV - изменение объема.

Теплота (Q), переданная газу, связана с выполненной работой и изменением внутренней энергии (ΔU) газа следующим образом:

Q = ΔU + W

Величина ΔU связана с изменением внутренней энергии газа и может быть выражена через удельную теплоемкость (c) и массу (m) газа следующим образом:

ΔU = m * c * ΔT

где ΔT - изменение температуры газа.

Молярная масса азота составляет 0,028 кг/моль, а его удельная теплоемкость равна 745 Дж/кг*К.

Теперь, используя данную информацию, давление газа можно определить как

P = W / ΔV

А затем можно использовать формулу для расчета переданной теплоты:

Q = ΔU + W = m * c * ΔT + W

Дополнительный материал:
Дано:
W = 156,8 Дж
Молярная масса азота = 0,028 кг/моль
Удельная теплоемкость азота = 745 Дж/кг*К

Решение:
1. Найдем давление газа (P) по формуле P = W / ΔV
2. Используя P, определим изменение объема (ΔV) по формуле ΔV = n * R * ΔT / P, где n - количество молей, R - универсальная газовая постоянная, ΔT - изменение температуры
3. Рассчитаем внутреннюю энергию (ΔU) газа по формуле ΔU = m * c * ΔT
4. Найдем переданную теплоту (Q) по формуле Q = ΔU + W

Совет: Для лучшего понимания изобарного расширения и расчета переданной теплоты, рекомендуется изучить основные понятия термодинамики, включая универсальную газовую постоянную, удельную теплоемкость, работу и внутреннюю энергию газа.

Задача на проверку:
Рассчитайте количество теплоты, переданной азоту, если его объем увеличился на 0,05 м^3 при постоянном давлении 2 атм. Известно, что моль азота в данной системе равно 2 моль, а изменение температуры составляет 50 градусов Цельсия. Молярная масса азота равна 0,028 кг/моль, а удельная теплоемкость равна 745 Дж/кг*к.