Похожие вопросы
2025-03-18 17:49:16
Как можно вычислить количество теплоты, переданное 5 килограммам азота при увеличении его температуры на 150 кельвинов при неизменном объёме? Какова работа, выполненная газом, и какое изменение внутренней энергии происходит в этом процессе?
Физика 11 класс Термодинамика Количество теплоты азот температура изменение внутренней энергии работа газа термодинамика физика 11 класс теплообмен газовые законы Теплоёмкость
2025-03-18 17:49:31
Для решения данной задачи нам нужно использовать основные уравнения термодинамики. Начнем с определения количества теплоты, переданного газу. Мы будем использовать формулу:
Q = m * c * ΔTгде:
- Q — количество теплоты,
- m — масса газа,
- c — удельная теплоёмкость газа при постоянном объеме,
- ΔT — изменение температуры.
В данном случае:
- m = 5 кг,
- ΔT = 150 K.
Теперь нам нужно знать удельную теплоёмкость азота при постоянном объеме. Для азота (N2) эта величина составляет примерно c = 1005 Дж/(кг·К).
Теперь подставим значения в формулу:
Q = 5 кг * 1005 Дж/(кг·К) * 150 KПосчитаем:
Q = 5 * 1005 * 150 = 752250 ДжТаким образом, количество теплоты, переданное 5 килограммам азота, составляет 752250 Дж.
Теперь перейдем к вычислению работы, выполненной газом. В данном случае, так как объем газа остается постоянным, работа, выполненная газом, равна нулю:
A = 0 ДжТеперь давайте определим изменение внутренней энергии газа. Из первого закона термодинамики мы знаем, что:
ΔU = Q - AПодставим наши значения:
ΔU = 752250 Дж - 0 Дж = 752250 ДжТаким образом, изменение внутренней энергии газа составляет 752250 Дж.
В итоге, мы получили следующие результаты:
- Количество теплоты, переданное газу: 752250 Дж
- Работа, выполненная газом: 0 Дж
- Изменение внутренней энергии: 752250 Дж