Азот с тегло m=200 g се нагрява при постоянно налягане

Азотът с тегло 200 g се нагрява при постоянно налягане от температура t1=20°C до температура t2=200°C. Необходимо е да се определи количеството топлина, погълната от газа, увеличаването на неговата вътрешна енергия и работата, извършена от газа.

Решение:

За да разрешим проблема, ще използваме уравнението на състоянието на идеален газ:

pV = nRT,

където p е налягането на газа, V е неговият обем, n е количеството на газовото вещество, R е универсалната газова константа, T е абсолютната температура на газа.

От условията на задачата са известни масата на газа m = 200 g и неговият състав, така че можем да определим количеството на газовото вещество n по формулата:

n = m/M,

където М е моларната маса на газа. За азот M = 28 g/mol.

Количеството на газовото вещество и следователно неговият обем може да се определи от началните условия:

p1V1 = nRT1,

където p1 и T1 са налягането и температурата на газа преди нагряване, V1 е неговият обем.

По същия начин, според крайните условия, може да се определи крайният обем газ:

p2V2 = nRT2.

При постоянно налягане работата, извършена от газ, се изчислява по формулата:

A = p(V2 - V1).

Количеството топлина, погълнато от газа при нагряване, се определя по формулата:

Q = nСp(T2 - T1),

където Cp е топлинният капацитет на газа при постоянно налягане.

За азот Cp = 29 J/(mol K).

По този начин количеството топлина, погълнато от газа при нагряване, е равно на:

Q = (0,00714 mol) × (29 J/(mol K)) × (200°C - 20°C) = 39,9 kJ.

Увеличаването на вътрешната енергия на газ може да се определи по формулата:

ΔU = Q - A = 39,9 kJ - 15,68 kJ = 24,22 kJ.

Отговор:

Количеството топлина, погълнато от газа по време на нагряване, е 39,9 kJ. Увеличението на вътрешната енергия на газа е 24,22 kJ. Работата, извършена от газа, е 15,68 kJ.

Азот с тегло m=200 g, нагрят при постоянно налягане

Този цифров продукт съдържа подробно описание на физичен проблем, включващ нагряване на 200 g азот при постоянно налягане. Описанието представя решение на задачата, включително формули и закони на физиката, използвани за изчисления. Освен това ще намерите извеждането на формулата за изчисление и отговора на задачата.

Задачата може да бъде полезна за студенти и учители по физика, както и за всички, които се интересуват от физика. Поръчвайки този цифров продукт, вие ще получите достъп до висококачествен и разбираем материал, който ще ви помогне да разберете по-добре механизмите на физическите процеси.

Описание на продукта:

Дигиталният продукт "Задача 20322. Подробно решение" е подробно описание на решението на физична задача, включваща нагряване на 200 g азот при постоянно налягане. Описанието представя формулите и законите на физиката, използвани за изчисления, както и извеждането на формулата за изчисление и отговора на задачата.

Задачата може да бъде полезна за студенти и учители по физика, както и за всички, които се интересуват от физика. Поръчвайки този цифров продукт, вие ще получите достъп до висококачествен и разбираем материал, който ще ви помогне да разберете по-добре механизмите на физическите процеси.

Проблемът изисква намиране на количеството топлина, което се абсорбира от азота при нагряване от температура t°1 = 20°C до температура t°2 = 200°C при постоянно налягане, както и увеличаването на вътрешната енергия на газа и работата, извършена от газа. За решаване на проблема се използва уравнението на състоянието на идеален газ, формули за определяне на количеството на газовото вещество, неговия обем, топлинен капацитет и работа.

След като получите този дигитален продукт, вие ще можете бързо и лесно да разрешите този физичен проблем и също така да разберете по-добре работата на идеален газ при нагряване при постоянно налягане.

***

Този продукт не е физически предмет, а по-скоро проблем в областта на физиката. Предоставеното от вас описание на продукта описва процеса на нагряване на 200 g азот при постоянно налягане от температура 20°C до температура 200°C.

За да се реши този проблем, е необходимо да се използват законите на термодинамиката, а именно първият закон на термодинамиката, който установява връзка между промяната във вътрешната енергия на газа, количеството топлина, получено или отделено от газа, и работата, извършена от газа.

При нагряване на азот при постоянно налягане работата, извършена от газа, ще бъде равна на произведението на налягането и промяната в обема на газа. Ако обемът на газа не се промени, тогава извършената от газа работа ще бъде нула.

Количеството топлина, погълната от газа, може да се изчисли по формулата Q = mcΔT, където m е масата на газа, c е специфичната топлина на газа при постоянно налягане, ΔT е промяната в температурата.

Увеличаването на вътрешната енергия на газ може да се изчисли по формулата ΔU = Q - A, където Q е количеството топлина, погълната от газа, A е работата, извършена от газа.

Следователно, за да се реши този проблем, е необходимо да се знае специфичният топлинен капацитет на азота при постоянно налягане и налягането, при което се получава нагряване. Отговорът на проблема може да бъде получен чрез заместване на известни стойности в подходящите формули.

***

1. Страхотен дигитален продукт! Качеството на звука е първокласно, а интерфейсът е лесен за използване.
2. Много съм доволен от покупката си на дигитален продукт. Той е просто идеален за работа и игра.
3. Дигиталният продукт беше доставен много бързо и получих всичко, което очаквах. Беше страхотен избор!
4. Използвах този цифров продукт за работа и го намерих за надежден и ефективен. Бих го препоръчал на всички мои приятели.
5. Дигиталният продукт, който закупих, е абсолютно невероятен! Той е много лесен за използване и има всички функции, от които се нуждая.
6. Използвах този цифров продукт за обучението си и го намирам за много полезен и лесен за използване. Препоръчвам го на всички студенти!
7. Дигиталният продукт, който закупих, беше наистина висококачествен. Използвал съм го за различни задачи и върши работата!
8. Купих този цифров продукт за забавление и се оказа невероятно. Качеството на звука и картината е на ниво!
9. Цифровият продукт, който закупих, беше много лесен за използване. Успях бързо да го настроя и да започна да го използвам.
10. Много съм доволен от покупката си на дигитален продукт. Оказа се, че е много лесен за използване и мога да го препоръчам на всичките си приятели.