Кислород массой 32 г находится в закрытом сосуде под давлением 0,1 мпа при температуре 290 к. после нагревания давление в сосуде повысилось в 4 раза. определите: 1) объем сосуда; 2) температуру, до которой газ нагрели; 3) количество теплоты, сообщенное газом.

Объяснение:

Дано:

m = 32 г = 32·10⁻³ кг

M =  32·10⁻³ кг/моль

V - const

p₁ = 0,1 МПа = 0,1·10⁶ Па

T₁ = 290 K

p₂ = 4·p₁

i = 5 - число степеней молекулярного кислорода

V - ?

T₂ - ?

Q - ?

1)

По закону Клапейрона-Менделеева:

p₁·V = m·R·T₁ / M

V = m·R·T₁ / (p₁·M)

V =32·10⁻³·8,31·290 / ( 0,1·10⁶·32·10⁻³) = 8,31·290 / (0,1·10⁶) ≈

≈  0,024 м³    или    V = 24 л

2)

Поскольку V - const, то применим закон Шарля:

p₂/p₁ = T₂/T₁

4·p₁ / p₁ = T₂/T₁

4 = T₂ / 290

T₂ = 4·290 = 1160 K

3)

Количество теплоты при изохорном процессе:

Q = (i/2)·R·(T₂-T₁)

Q = (5/2)·8,31·(1160-290) ≈ 18 кДж