Άζωτο βάρους m=200 g θερμαίνεται σε σταθερή πίεση

Το άζωτο βάρους 200 g θερμαίνεται σε σταθερή πίεση από θερμοκρασία t1=20°C έως θερμοκρασία t2=200°C. Είναι απαραίτητο να προσδιοριστεί η ποσότητα της θερμότητας που απορροφάται από το αέριο, η αύξηση της εσωτερικής του ενέργειας και η εργασία που γίνεται από το αέριο.

Απάντηση:

Για να λύσουμε το πρόβλημα, θα χρησιμοποιήσουμε την εξίσωση κατάστασης ενός ιδανικού αερίου:

pV = nRT,

όπου p είναι η πίεση του αερίου, V είναι ο όγκος του, n είναι η ποσότητα της ουσίας αερίου, R είναι η καθολική σταθερά του αερίου, T είναι η απόλυτη θερμοκρασία του αερίου.

Από τις συνθήκες του προβλήματος, η μάζα του αερίου m = 200 g και η σύστασή του είναι γνωστές, οπότε μπορούμε να προσδιορίσουμε την ποσότητα της αέριας ουσίας n χρησιμοποιώντας τον τύπο:

n = m/M,

όπου M είναι η μοριακή μάζα του αερίου. Για άζωτο Μ = 28 g/mol.

Η ποσότητα της ουσίας αερίου, και επομένως ο όγκος της, μπορεί να προσδιοριστεί από τις αρχικές συνθήκες:

p1V1 = nRT1,

όπου p1 και T1 είναι η πίεση και η θερμοκρασία του αερίου πριν από τη θέρμανση, V1 είναι ο όγκος του.

Ομοίως, σύμφωνα με τις τελικές συνθήκες, ο τελικός όγκος του αερίου μπορεί να προσδιοριστεί:

p2V2 = nRT2.

Σε σταθερή πίεση, το έργο που εκτελείται από ένα αέριο υπολογίζεται από τον τύπο:

Α = ρ(V2 - V1).

Η ποσότητα θερμότητας που απορροφάται από το αέριο όταν θερμαίνεται προσδιορίζεται από τον τύπο:

Q = nСp(T2 - T1),

όπου Cp είναι η θερμοχωρητικότητα του αερίου σε σταθερή πίεση.

Για το άζωτο, Cp = 29 J/(mol K).

Έτσι, η ποσότητα θερμότητας που απορροφάται από το αέριο όταν θερμαίνεται είναι ίση με:

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

Η αύξηση της εσωτερικής ενέργειας ενός αερίου μπορεί να προσδιοριστεί από τον τύπο:

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

Απάντηση:

Η ποσότητα θερμότητας που απορροφάται από το αέριο κατά τη θέρμανση είναι 39,9 kJ. Η αύξηση της εσωτερικής ενέργειας του αερίου είναι 24,22 kJ. Το έργο που κάνει το αέριο είναι 15,68 kJ.

Άζωτο βάρους m=200 g, θερμαινόμενο σε σταθερή πίεση

Αυτό το ψηφιακό προϊόν περιέχει μια λεπτομερή περιγραφή ενός προβλήματος φυσικής που περιλαμβάνει θέρμανση 200 g αζώτου σε σταθερή πίεση. Η περιγραφή παρουσιάζει μια λύση στο πρόβλημα, συμπεριλαμβανομένων τύπων και νόμων της φυσικής που χρησιμοποιούνται για υπολογισμούς. Επιπλέον, θα βρείτε την εξαγωγή του τύπου υπολογισμού και την απάντηση στο πρόβλημα.

Το πρόβλημα μπορεί να είναι χρήσιμο για μαθητές και καθηγητές φυσικής, καθώς και για όποιον ενδιαφέρεται για τη φυσική. Με την παραγγελία αυτού του ψηφιακού προϊόντος, θα έχετε πρόσβαση σε υψηλής ποιότητας και κατανοητό υλικό που θα σας βοηθήσει να κατανοήσετε καλύτερα τους μηχανισμούς των φυσικών διεργασιών.

Περιγραφή προϊόντος:

Το ψηφιακό προϊόν "Πρόβλημα 20322. Λεπτομερής λύση" είναι μια λεπτομερής περιγραφή της λύσης σε ένα πρόβλημα φυσικής που περιλαμβάνει θέρμανση 200 g αζώτου σε σταθερή πίεση. Η περιγραφή παρουσιάζει τους τύπους και τους νόμους της φυσικής που χρησιμοποιούνται για τους υπολογισμούς, καθώς και την εξαγωγή του τύπου υπολογισμού και την απάντηση στο πρόβλημα.

Το πρόβλημα μπορεί να είναι χρήσιμο για μαθητές και καθηγητές φυσικής, καθώς και για όποιον ενδιαφέρεται για τη φυσική. Με την παραγγελία αυτού του ψηφιακού προϊόντος, θα έχετε πρόσβαση σε υψηλής ποιότητας και κατανοητό υλικό που θα σας βοηθήσει να κατανοήσετε καλύτερα τους μηχανισμούς των φυσικών διεργασιών.

Το πρόβλημα απαιτεί την εύρεση της ποσότητας θερμότητας που απορροφάται από το άζωτο όταν θερμαίνεται από θερμοκρασία t°1 = 20°C σε θερμοκρασία t°2 = 200°C σε σταθερή πίεση, καθώς και την αύξηση της εσωτερικής ενέργειας του αερίου και το έργο που γίνεται από το αέριο. Για την επίλυση του προβλήματος, χρησιμοποιούνται η εξίσωση κατάστασης ενός ιδανικού αερίου, τύποι για τον προσδιορισμό της ποσότητας της αέριας ουσίας, του όγκου, της θερμοχωρητικότητας και του έργου.

Μόλις λάβετε αυτό το ψηφιακό προϊόν, θα μπορείτε να λύσετε γρήγορα και εύκολα αυτό το πρόβλημα της φυσικής και επίσης να κατανοήσετε καλύτερα τη λειτουργία ενός ιδανικού αερίου όταν θερμαίνεται σε σταθερή πίεση.

***

Αυτό το προϊόν δεν είναι φυσικό αντικείμενο, αλλά μάλλον πρόβλημα στον τομέα της φυσικής. Η περιγραφή του προϊόντος που παρείχατε περιγράφει τη διαδικασία θέρμανσης 200 g αζώτου σε σταθερή πίεση από θερμοκρασία 20°C έως θερμοκρασία 200°C.

Για να λυθεί αυτό το πρόβλημα, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιηθούν οι νόμοι της θερμοδυναμικής, δηλαδή ο πρώτος νόμος της θερμοδυναμικής, ο οποίος καθιερώνει μια σύνδεση μεταξύ της μεταβολής της εσωτερικής ενέργειας ενός αερίου, της ποσότητας θερμότητας που λαμβάνεται ή εκπέμπεται από το αέριο και το έργο που κάνει το αέριο.

Κατά τη θέρμανση του αζώτου σε σταθερή πίεση, η εργασία που γίνεται από το αέριο θα είναι ίση με το γινόμενο της πίεσης και τη μεταβολή του όγκου του αερίου. Εάν ο όγκος του αερίου δεν μεταβάλλεται, τότε το έργο που κάνει το αέριο θα είναι μηδέν.

Η ποσότητα θερμότητας που απορροφάται από το αέριο μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον τύπο Q = mcΔT, όπου m είναι η μάζα του αερίου, c είναι η ειδική θερμότητα του αερίου σε σταθερή πίεση, ΔT είναι η μεταβολή της θερμοκρασίας.

Η αύξηση της εσωτερικής ενέργειας ενός αερίου μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον τύπο ΔU = Q - A, όπου Q είναι η ποσότητα θερμότητας που απορροφάται από το αέριο, Α είναι το έργο που εκτελεί το αέριο.

Έτσι, για να λυθεί αυτό το πρόβλημα είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε την ειδική θερμοχωρητικότητα του αζώτου σε σταθερή πίεση και την πίεση στην οποία συμβαίνει θέρμανση. Η απάντηση στο πρόβλημα μπορεί να ληφθεί αντικαθιστώντας τις γνωστές τιμές στους κατάλληλους τύπους.

***

1. Εξαιρετικό ψηφιακό προϊόν! Η ποιότητα του ήχου είναι κορυφαία και η διεπαφή είναι εύκολη στη χρήση.
2. Είμαι πολύ ευχαριστημένος με την αγορά ενός ψηφιακού προϊόντος. Είναι απλά ιδανικό για δουλειά και παιχνίδι.
3. Το ψηφιακό προϊόν παραδόθηκε πολύ γρήγορα και έλαβα όλα όσα περίμενα. Ήταν μια εξαιρετική επιλογή!
4. Έχω χρησιμοποιήσει αυτό το ψηφιακό προϊόν για εργασία και το βρήκα αξιόπιστο και αποτελεσματικό. Θα το συνιστούσα σε όλους τους φίλους μου.
5. Το ψηφιακό προϊόν που αγόρασα είναι απολύτως εκπληκτικό! Είναι πολύ εύκολο στη χρήση και έχει όλα τα χαρακτηριστικά που χρειάζομαι.
6. Έχω χρησιμοποιήσει αυτό το ψηφιακό προϊόν για τις σπουδές μου και το βρήκα πολύ χρήσιμο και εύκολο στη χρήση. Το προτείνω σε όλους τους μαθητές!
7. Το ψηφιακό προϊόν που αγόρασα ήταν πραγματικά υψηλής ποιότητας. Το έχω χρησιμοποιήσει για διάφορες εργασίες και κάνει τη δουλειά!
8. Αγόρασα αυτό το ψηφιακό προϊόν για διασκέδαση και αποδείχτηκε καταπληκτικό. Η ποιότητα ήχου και εικόνας είναι κορυφαία!
9. Το ψηφιακό προϊόν που αγόρασα ήταν πολύ εύκολο στη χρήση. Κατάφερα να το ρυθμίσω γρήγορα και να αρχίσω να το χρησιμοποιώ.
10. Είμαι πολύ ευχαριστημένος με την αγορά ενός ψηφιακού προϊόντος. Αποδείχθηκε πολύ εύκολο στη χρήση και μπορώ να το προτείνω σε όλους τους φίλους μου.