Как изменится температура газа в количестве 20 моль при изобарном нагреве, если ему передали 41,55 КДж энергии?

Физика 10 класс Термодинамика температура газа изобарный нагрев 20 моль переданная энергия 41,55 КДж физика 10 класс изменение температуры газовые законы термодинамика молекулярная физика Новый

Для решения этой задачи мы будем использовать уравнение для изобарного процесса, которое связывает количество теплоты, изменение температуры и количество вещества газа. Это уравнение выглядит следующим образом:

Q = n * C_p * ΔT

Где:

• Q — количество теплоты, переданное газу (в джоулях);
• n — количество вещества газа (в молях);
• C_p — молярная теплоёмкость газа при постоянном давлении (в Дж/(моль·К));
• ΔT — изменение температуры газа (в К).

Для идеального одноатомного газа молярная теплоёмкость при постоянном давлении C_p равна 5/2 R, где R — универсальная газовая постоянная, равная 8,31 Дж/(моль·К).

Таким образом, C_p = 5/2 * 8,31 = 20,775 Дж/(моль·К).

Теперь подставим известные значения в уравнение:

1. Количество теплоты: Q = 41,55 кДж = 41550 Дж (перевели в джоули).
2. Количество вещества: n = 20 моль.
3. Молярная теплоёмкость: C_p = 20,775 Дж/(моль·К).

Теперь выразим изменение температуры ΔT:

ΔT = Q / (n * C_p)

Подставим значения:

ΔT = 41550 / (20 * 20,775)

Рассчитаем значение:

ΔT ≈ 100 К

Таким образом, температура газа увеличится на 100 К.