Как создать изохоры для кислорода массой 16 г и объёмом 1 л в координатах p, V; V, T и p, T?

Физика 11 класс Термодинамика газов изохоры для кислорода кислород 16 г объем 1 л координаты p V координаты V T координаты p T физика 11 класс Новый

Создание изохор для кислорода массой 16 г и объёмом 1 л в координатах p, V; V, T и p, T требует понимания основных законов физики, таких как закон Бойля и уравнение состояния идеального газа. Давайте рассмотрим каждый шаг подробнее.

1. Определение условий задачи:

• Масса кислорода (O2) = 16 г.
• Объём (V) = 1 л = 0,001 м³.

2. Расчёт количества вещества:

Сначала необходимо найти количество вещества кислорода. Для этого используем формулу:

n = m / M,

где:

• n - количество вещества (в молях),
• m - масса (в граммах),
• M - молярная масса кислорода (O2) = 32 г/моль.

Подставим значения:

n = 16 г / 32 г/моль = 0,5 моль.

3. Построение изохор в координатах p, V:

Изохора - это линия, где объём остаётся постоянным. В нашем случае V = 1 л. Используем уравнение состояния идеального газа:

pV = nRT,

где R - универсальная газовая постоянная (R = 8,31 Дж/(моль·К)).

При фиксированном объёме (V = 0,001 м³) можно выразить давление p:

p = nRT / V.

Теперь, подставляя известные значения, мы можем построить график зависимости p от T, изменяя температуру T.

4. Построение изохор в координатах V, T:

В этом случае объём остаётся постоянным, а температура изменяется. Мы можем использовать то же уравнение состояния. Так как V = 1 л, мы можем записать:

T = pV / (nR).

Это уравнение показывает, как температура T изменяется с изменением давления p при постоянном объёме.

5. Построение изохор в координатах p, T:

На этом графике мы можем отобразить зависимость давления p от температуры T. Мы знаем, что:

p = nRT / V.

При фиксированном количестве вещества и объёме, мы можем построить линию, показывающую, как давление меняется с температурой.

6. Резюме:

Таким образом, для построения изохор для кислорода массой 16 г и объёмом 1 л в координатах p, V; V, T и p, T, нам необходимо использовать уравнение состояния идеального газа и учитывать, что объём остаётся постоянным. На каждом графике мы можем фиксировать один параметр и изменять остальные, чтобы получить соответствующие зависимости.