Nitrogênio pesando m = 200 g é aquecido a pressão constante

Nitrogênio pesando 200 g é aquecido a pressão constante desde a temperatura t1=20°C até a temperatura t2=200°C. É necessário determinar a quantidade de calor absorvida pelo gás, o aumento de sua energia interna e o trabalho realizado pelo gás.

Responder:

Para resolver o problema, usaremos a equação de estado de um gás ideal:

pV = nRT,

onde p é a pressão do gás, V é o seu volume, n é a quantidade de substância gasosa, R é a constante universal do gás, T é a temperatura absoluta do gás.

A partir das condições do problema, a massa do gás m = 200 g e sua composição são conhecidas, portanto podemos determinar a quantidade de substância gasosa n usando a fórmula:

n =m/M,

onde M é a massa molar do gás. Para nitrogênio M = 28 g/mol.

A quantidade de substância gasosa e, portanto, seu volume, pode ser determinada pelas condições iniciais:

p1V1 = nRT1,

onde p1 e T1 são a pressão e a temperatura do gás antes do aquecimento, V1 é o seu volume.

Da mesma forma, de acordo com as condições finais, o volume final do gás pode ser determinado:

p2V2 = nRT2.

A pressão constante, o trabalho realizado por um gás é calculado pela fórmula:

UMA = p(V2 - V1).

A quantidade de calor absorvida pelo gás quando aquecido é determinada pela fórmula:

Q = nСp(T2 - T1),

onde Cp é a capacidade calorífica do gás a pressão constante.

Para nitrogênio, Cp = 29 J/(mol K).

Assim, a quantidade de calor absorvida pelo gás quando aquecido é igual a:

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

O aumento da energia interna de um gás pode ser determinado pela fórmula:

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

Responder:

A quantidade de calor absorvida pelo gás durante o aquecimento é de 39,9 kJ. O aumento na energia interna do gás é de 24,22 kJ. O trabalho realizado pelo gás é 15,68 kJ.

Nitrogênio pesando m = 200 g, aquecido a pressão constante

Este produto digital contém uma descrição detalhada de um problema de física envolvendo o aquecimento de 200 g de nitrogênio a pressão constante. A descrição apresenta uma solução para o problema, incluindo fórmulas e leis da física utilizadas para cálculos. Além disso, você encontrará a derivação da fórmula de cálculo e a resposta do problema.

O problema pode ser útil para estudantes e professores de física, bem como para qualquer pessoa interessada em física. Ao solicitar este produto digital, você terá acesso a material compreensível e de alta qualidade que o ajudará a entender melhor os mecanismos dos processos físicos.

Descrição do produto:

O produto digital "Problema 20322. Solução detalhada" é uma descrição detalhada da solução para um problema de física envolvendo o aquecimento de 200 g de nitrogênio a pressão constante. A descrição apresenta as fórmulas e leis da física utilizadas para os cálculos, bem como a derivação da fórmula de cálculo e a resposta ao problema.

O problema pode ser útil para estudantes e professores de física, bem como para qualquer pessoa interessada em física. Ao solicitar este produto digital, você terá acesso a material compreensível e de alta qualidade que o ajudará a entender melhor os mecanismos dos processos físicos.

O problema requer encontrar a quantidade de calor que é absorvida pelo nitrogênio quando aquecido de uma temperatura t°1 = 20°C até uma temperatura t°2 = 200°C a pressão constante, bem como o aumento da energia interna do gás e o trabalho realizado pelo gás. Para resolver o problema, utiliza-se a equação de estado de um gás ideal, fórmulas para determinar a quantidade de substância gasosa, seu volume, capacidade térmica e trabalho.

Ao receber este produto digital, você poderá resolver de forma rápida e fácil esse problema de física e também entender melhor o funcionamento de um gás ideal quando aquecido a pressão constante.

***

Este produto não é um item físico, mas sim um problema no campo da física. A descrição do produto que você forneceu descreve o processo de aquecimento de 200 g de nitrogênio a pressão constante, de uma temperatura de 20°C a uma temperatura de 200°C.

Para resolver este problema, é necessário utilizar as leis da termodinâmica, nomeadamente a primeira lei da termodinâmica, que estabelece uma ligação entre a variação da energia interna de um gás, a quantidade de calor recebida ou emitida pelo gás, e o trabalho realizado pelo gás.

Ao aquecer o nitrogênio a pressão constante, o trabalho realizado pelo gás será igual ao produto da pressão pela variação do volume do gás. Se o volume do gás não mudar, o trabalho realizado pelo gás será zero.

A quantidade de calor absorvida pelo gás pode ser calculada usando a fórmula Q = mcΔT, onde m é a massa do gás, c é o calor específico do gás a pressão constante, ΔT é a mudança na temperatura.

O aumento da energia interna de um gás pode ser calculado pela fórmula ΔU = Q - A, onde Q é a quantidade de calor absorvida pelo gás, A é o trabalho realizado pelo gás.

Assim, para resolver este problema é necessário conhecer a capacidade calorífica específica do nitrogênio a pressão constante e a pressão na qual ocorre o aquecimento. A resposta ao problema pode ser obtida substituindo valores conhecidos nas fórmulas apropriadas.

***

1. Ótimo produto digital! A qualidade do som é excelente e a interface é fácil de usar.
2. Estou muito satisfeito com a compra de um produto digital. É simplesmente ideal para trabalho e lazer.
3. O produto digital foi entregue muito rapidamente e recebi tudo o que esperava. Foi uma grande escolha!
4. Usei este produto digital para trabalhar e descobri que é confiável e eficaz. Eu recomendaria a todos os meus amigos.
5. O produto digital que comprei é absolutamente incrível! É muito fácil de usar e possui todos os recursos que preciso.
6. Usei este produto digital para meus estudos e achei muito útil e fácil de usar. Recomendo a todos os alunos!
7. O produto digital que comprei era de altíssima qualidade. Eu o usei para uma variedade de tarefas e ele dá conta do recado!
8. Comprei este produto digital para me divertir e ficou incrível. A qualidade de som e imagem é de primeira qualidade!
9. O produto digital que comprei foi muito fácil de usar. Consegui configurá-lo rapidamente e começar a usá-lo.
10. Estou muito satisfeito com a compra de um produto digital. Acabou sendo muito fácil de usar e posso recomendá-lo a todos os meus amigos.