窒素重量 m=200 g を定圧で加熱します。

200 g の窒素を一定圧力で温度 t1=20°C から温度 t2=200°C まで加熱します。ガスが吸収する熱量、内部エネルギーの増加、ガスが行う仕事を決定する必要があります。

答え：

この問題を解決するには、理想気体の状態方程式を使用します。

pV = nRT、

ここで、p はガスの圧力、V はその体積、n はガス物質の量、R は普遍ガス定数、T はガスの絶対温度です。

問題の条件から、ガスの質量 m = 200 g とその組成がわかっているため、次の式を使用してガス物質の量 n を求めることができます。

n = m/M、

ここで、M はガスのモル質量です。窒素の場合、M = 28 g/mol。

気体物質の量、したがってその体積は、初期条件によって決定できます。

p1V1 = nRT1、

ここで、p1 と T1 は加熱前のガスの圧力と温度、V1 はその体積です。

同様に、最終条件に従って、ガスの最終体積を決定できます。

p2V2 = nRT2。

一定の圧力において、ガスが行う仕事は次の式で計算されます。

A = p(V2 - V1)。

加熱時にガスが吸収する熱量は、次の式で求められます。

Q = nСp(T2 - T1)、

ここで、Cp は定圧におけるガスの熱容量です。

窒素の場合、Cp = 29 J/(mol K)。

したがって、加熱時にガスが吸収する熱量は次のようになります。

Q = (0.00714 mol) × (29 J/(mol K)) × (200°C - 20°C) = 39.9 kJ。

気体の内部エネルギーの増加は、次の式で求められます。

ΔU = Q - A = 39.9 kJ - 15.68 kJ = 24.22 kJ。

答え：

加熱時のガス吸収熱量は39.9kJです。ガスの内部エネルギーの増加は 24.22 kJ です。ガスによって行われる仕事は 15.68 kJ です。

窒素重量 m=200 g、一定圧力で加熱

このデジタル製品には、200 g の窒素を一定圧力で加熱することを含む物理学問題の詳細な説明が含まれています。説明では、計算に使用される公式や物理法則など、問題の解決策が示されます。さらに、計算式の導出と問題の答えも掲載されています。

この問題は、物理学の学生や教師だけでなく、物理学に興味がある人にとっても役立ちます。このデジタル製品を注文すると、物理的プロセスのメカニズムをより深く理解するのに役立つ、高品質でわかりやすい資料にアクセスできるようになります。

製品説明：

デジタル製品「問題 20322. 詳細な解決策」は、200 g の窒素を定圧で加熱することを含む物理学問題の解決策の詳細な説明です。計算に使用する公式や物理法則、計算式の導出と問題の答えを解説しています。

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この問題では、一定圧力下で温度 t°1 = 20°C から温度 t°2 = 200°C まで加熱したときに窒素が吸収する熱量と、ガスの内部エネルギーの増加を求める必要があります。そしてガスによって行われる仕事。この問題を解くために、理想気体の状態方程式、気体の物質の量、体積、熱容量、仕事を求める公式が使われます。

このデジタル製品を受け取ったら、この物理学の問題を迅速かつ簡単に解決できるようになり、一定の圧力で加熱されたときの理想気体の動作をより深く理解できるようになります。

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この製品は物理的な物体ではなく、物理学の分野での問題です。あなたが提供した製品の説明には、200 g の窒素を定圧で 20 °C の温度から 200 °C の温度まで加熱するプロセスが記載されています。

この問題を解決するには、熱力学の法則、つまり、ガスの内部エネルギーの変化、ガスが受け取る熱量または放出する熱量、および熱力学の第一法則を使用する必要があります。ガスによって行われる仕事。

窒素を一定の圧力で加熱すると、ガスによって行われる仕事は、圧力とガスの体積変化の積に等しくなります。気体の体積が変わらなければ、気体の仕事はゼロになります。

ガスによって吸収される熱量は、式 Q = mcΔT を使用して計算できます。ここで、m はガスの質量、c は定圧でのガスの比熱、ΔT は温度変化です。

ガスの内部エネルギーの増加は、式 ΔU = Q - A を使用して計算できます。ここで、Q はガスが吸収する熱量、A はガスが行う仕事です。

したがって、この問題を解決するには、一定圧力における窒素の比熱容量と加熱が起こる圧力を知る必要があります。問題に対する答えは、既知の値を適切な式に代入することで得られます。

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