Общая биология
2016
Водород, взятый в количестве \( 1 \, \text{моль} \), первоначально имевший температуру \( 0^\circ \text{C} \), нагревается при постоянном давлении. Какое количество теплоты необходимо сообщить водороду, чтобы его объём удвоился?
Дано:
- Количество вещества \( \nu = 1 \, \text{моль} \),
- \( T_1 = 0^\circ \text{C} = 273 \, \text{K} \),
- Объём увеличивается в 2 раза: \( V_2 = 2V_1 \),
- Процесс изобарный (\( p = \text{const} \)),
- \( R = 8,31 \, \text{Дж/(моль·К)} \).
•
Закон Гей-Люссака для изобарного процесса:
Температуры и объёмы связаны соотношением:
\( \frac{V_2}{V_1} = \frac{T_2}{T_1}. \)
Так как \( V_2 = 2V_1 \), то:
\( \frac{T_2}{T_1} = 2 \implies T_2 = 2T_1 = 2 \cdot 273 = 546 \, \text{K} \).
•
Количество теплоты в изобарном процессе:
В изобарном процессе количество теплоты рассчитывается по формуле:
\( Q = \nu C_p \Delta T, \)
где \( C_p = \frac{7R}{2} \) — молярная теплоёмкость водорода при постоянном давлении, а \( \Delta T = T_2 - T_1 \).
Подставим значения:
\( C_p = \frac{7R}{2} = \frac{7 \cdot 8,31}{2} = 29,085 \, \text{Дж/(моль·К)}. \)
Разность температур:
\( \Delta T = T_2 - T_1 = 546 - 273 = 273 \, \text{K}. \)
Тогда:
\( Q = 1 \cdot 29,085 \cdot 273. \)
Выполним вычисления:
\( Q \approx 29,085 \cdot 273 = 7939 \, \text{Дж} \).
Ответ: Количество теплоты, необходимое для нагрева водорода, равно 7939 Дж.
Решебник
"Физика - Учебник" по предмету Физика за 10 класс.
Aвторы:
Буховцев Б.Б., Мякишев Г.Я., Сотский Н.Н.
Задание
Водород, взятый в количестве \( 1 \, \text{моль} \), первоначально имевший температуру \( 0^\circ \text{C} \), нагревается при постоянном давлении. Какое количество теплоты необходимо сообщить водороду, чтобы его объём удвоился?
Еще решебники за 10 класс
Мы подобрали сборники ГДЗ за 10 класс, которые могут быть Вам интересны.
