Stikstof met een gewicht m = 200 g wordt bij constante druk verwarmd

Stikstof met een gewicht van 200 g wordt bij constante druk verwarmd van temperatuur t1=20°C naar temperatuur t2=200°C. Het is noodzakelijk om de hoeveelheid warmte te bepalen die door het gas wordt geabsorbeerd, de toename van de interne energie en de arbeid die door het gas wordt verricht.

Antwoord:

Om het probleem op te lossen, zullen we de toestandsvergelijking van een ideaal gas gebruiken:

pV = nRT,

waarbij p de gasdruk is, V het volume is, n de hoeveelheid gassubstantie is, R de universele gasconstante is, T de absolute temperatuur van het gas is.

Uit de omstandigheden van het probleem zijn de massa van het gas m = 200 g en de samenstelling ervan bekend, dus we kunnen de hoeveelheid gassubstantie n bepalen met behulp van de formule:

n = m/M,

waarbij M de molaire massa van het gas is. Voor stikstof M = 28 g/mol.

De hoeveelheid gassubstantie, en dus het volume, kan worden bepaald aan de hand van de beginvoorwaarden:

p1V1 = nRT1,

waarbij p1 en T1 de druk en temperatuur van het gas vóór verwarming zijn, is V1 het volume ervan.

Op dezelfde manier kan, afhankelijk van de eindomstandigheden, het uiteindelijke gasvolume worden bepaald:

p2V2 = nRT2.

Bij constante druk wordt de arbeid van een gas berekend met de formule:

A = p(V2 - V1).

De hoeveelheid warmte die door het gas wordt geabsorbeerd bij verhitting wordt bepaald door de formule:

Q = nСp(T2 - T1),

waarbij Cp de warmtecapaciteit van gas bij constante druk is.

Voor stikstof geldt Cp = 29 J/(mol K).

De hoeveelheid warmte die door het gas wordt geabsorbeerd bij verhitting is dus gelijk aan:

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

De toename van de interne energie van een gas kan worden bepaald met de formule:

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

Antwoord:

De hoeveelheid warmte die het gas tijdens het verwarmen absorbeert, bedraagt ​​39,9 kJ. De toename van de interne energie van het gas is 24,22 kJ. De arbeid die het gas verricht bedraagt ​​15,68 kJ.

Stikstof met een gewicht van m = 200 g, verwarmd bij constante druk

Dit digitale product bevat een gedetailleerde beschrijving van een natuurkundig probleem waarbij 200 g stikstof bij constante druk wordt verwarmd. De beschrijving biedt een oplossing voor het probleem, inclusief formules en natuurwetten die voor berekeningen worden gebruikt. Daarnaast vindt u de afleiding van de rekenformule en het antwoord op het probleem.

Het probleem kan nuttig zijn voor studenten en docenten natuurkunde, maar ook voor iedereen die geïnteresseerd is in natuurkunde. Door dit digitale product te bestellen, krijgt u toegang tot hoogwaardig en begrijpelijk materiaal waarmee u de mechanismen van fysieke processen beter kunt begrijpen.

Product beschrijving:

Het digitale product "Probleem 20322. Gedetailleerde oplossing" is een gedetailleerde beschrijving van de oplossing voor een natuurkundig probleem waarbij 200 g stikstof bij constante druk wordt verwarmd. De beschrijving presenteert de formules en natuurwetten die voor berekeningen worden gebruikt, evenals de afleiding van de berekeningsformule en het antwoord op het probleem.

Het probleem kan nuttig zijn voor studenten en docenten natuurkunde, maar ook voor iedereen die geïnteresseerd is in natuurkunde. Door dit digitale product te bestellen, krijgt u toegang tot hoogwaardig en begrijpelijk materiaal waarmee u de mechanismen van fysieke processen beter kunt begrijpen.

Het probleem vereist het vinden van de hoeveelheid warmte die door stikstof wordt geabsorbeerd bij verhitting van een temperatuur t°1 = 20°C naar een temperatuur t°2 = 200°C bij constante druk, evenals de toename van de interne energie van het gas. en het werk dat door het gas wordt gedaan. Om het probleem op te lossen, worden de toestandsvergelijking van een ideaal gas, formules voor het bepalen van de hoeveelheid gassubstantie, het volume, de warmtecapaciteit en de arbeid gebruikt.

Zodra u dit digitale product ontvangt, kunt u dit natuurkundige probleem snel en eenvoudig oplossen en ook de werking van een ideaal gas beter begrijpen wanneer het onder constante druk wordt verwarmd.

***

Dit product is geen fysiek item, maar eerder een probleem op het gebied van de natuurkunde. De door u verstrekte productbeschrijving beschrijft het proces waarbij 200 g stikstof onder constante druk wordt verwarmd van een temperatuur van 20°C naar een temperatuur van 200°C.

Om dit probleem op te lossen is het noodzakelijk om de wetten van de thermodynamica te gebruiken, namelijk de eerste wet van de thermodynamica, die een verband legt tussen de verandering in de interne energie van een gas, de hoeveelheid warmte die door het gas wordt ontvangen of afgegeven, en het werk dat door het gas wordt gedaan.

Bij het verwarmen van stikstof bij constante druk zal de door het gas verrichte arbeid gelijk zijn aan het product van de druk en de volumeverandering van het gas. Als het volume van het gas niet verandert, zal de door het gas verrichte arbeid nul zijn.

De hoeveelheid warmte die door het gas wordt geabsorbeerd, kan worden berekend met behulp van de formule Q = mcΔT, waarbij m de massa van het gas is, c de soortelijke warmte van het gas bij constante druk is en ΔT de temperatuurverandering is.

De toename van de interne energie van een gas kan worden berekend met behulp van de formule ΔU = Q - A, waarbij Q de hoeveelheid warmte is die door het gas wordt geabsorbeerd en A de door het gas verrichte arbeid.

Om dit probleem op te lossen is het dus noodzakelijk om de specifieke warmtecapaciteit van stikstof bij constante druk en de druk waarbij verwarming optreedt te kennen. Het antwoord op het probleem kan worden verkregen door bekende waarden in de juiste formules te vervangen.

***

1. Geweldig digitaal product! De geluidskwaliteit is van topklasse en de interface is eenvoudig te gebruiken.
2. Ik ben erg blij met mijn aankoop van een digitaal product. Het is gewoon ideaal voor werk en ontspanning.
3. Het digitale product werd zeer snel geleverd en ik ontving alles wat ik had verwacht. Het was een geweldige keuze!
4. Ik heb dit digitale product voor mijn werk gebruikt en vond het betrouwbaar en effectief. Ik zou het aan al mijn vrienden aanbevelen.
5. Het digitale product dat ik heb gekocht is absoluut geweldig! Het is heel gemakkelijk te gebruiken en heeft alle functies die ik nodig heb.
6. Ik heb dit digitale product voor mijn studie gebruikt en vond het erg nuttig en gemakkelijk te gebruiken. Ik raad het alle studenten aan!
7. Het digitale product dat ik kocht was van echt hoge kwaliteit. Ik heb het voor verschillende taken gebruikt en het doet zijn werk!
8. Ik kocht dit digitale product voor de lol en het bleek geweldig. De geluids- en beeldkwaliteit is top!
9. Het digitale product dat ik kocht was heel gemakkelijk te gebruiken. Ik kon het snel instellen en gebruiken.
10. Ik ben erg blij met mijn aankoop van een digitaal product. Het bleek heel gemakkelijk te gebruiken en ik kan het aan al mijn vrienden aanbevelen.