Войти Регистрация Спроси ai-bota

Смесь 4 г водорода и 24 г гелия нагревают при постоянном давлении. на сколько увеличится внутренняя энергия газа при подведении к нему 22 дж тепла?

Показать ответ

Ответ:

Marlie

16.07.2020 01:56

Дано:
m₁=4 г=0.004 кг (Н₂)
m₂=24 г=0,024 кг (Не)
p=const
Q=22 Дж
Найти: ΔU
Решение:
По справочнику:
молярная масса водорода M₁=0.002 кг/моль
молярная масса гелия M₂=0.004 кг/моль
число степеней свободы для водорода i=5, для гелия i=3
Вычислим количество вещества (будем решать по действиям, а то слишком громоздкие выражения получаются)
$\nu= \frac{m}{M} \\ 
\nu_1= \frac{m_1}{M_1} = \frac{0.004}{0.002} =2 \\ 
\nu_2= \frac{m_2}{M_2} = \frac{0.024}{0.004} =6$
Формула внутренней энергии
$U= \frac{i}{2} \nu RT$
Тогда
$\Delta U= \frac{i}{2} \nu R\Delta T \\ 
\Delta U_1= \frac{5}{2} *2 R\Delta T= 5 R\Delta T \\ 
\Delta U_2= \frac{3}{2} *6 R\Delta T=9R\Delta T \\ 
 \frac{\Delta U_2}{\Delta U_1} = \frac{9R\Delta T}{ 5 R\Delta T} =1.8 \\ 
\Delta U_2=1.8\Delta U_1$
Уравнение Менделеева-Клапейрона
$pV=\nu RT$
При постоянном давлении
$p\Delta V=\nu R\Delta T \\ 
A'=\nu R\Delta T$
Сравнив с вышенаписанным уравнением для изменения внутренней энергии, видим, что
$\nu R\Delta T= \frac{2\Delta U}{i} \\ 
A'= \frac{2\Delta U}{i} \\ 
A'_1= \frac{2\Delta U_1}{5} =0.4\Delta U_1 \\ 
A'_2=\frac{2\Delta U_2}{3} =\frac{2*1.8\Delta U_1}{3} =1.2\Delta U_1$
Первый закон термодинамики
$Q=\Delta U+A' \\ 
Q=\Delta U_1+\Delta U_2+A'_1+A'_2 \\ 
Q= \Delta U_1+1.8\Delta U_1+0.4\Delta U_1+1.2\Delta U_1 \\ 
Q=4.4\Delta U_1 \\ 
\Delta U_1= \frac{22}{4.4} =5 \\ 
\Delta U_2=1.8*5=9
\Delta U=5+9=14$
ответ: 14 Дж

0,0(0 оценок)

Популярные вопросы: Физика

aabeldinova

09.01.2022 09:18

Если направить струю пара на тарелку, она нагревается, почему? ...

26032004й

04.05.2022 21:29

Як полетить важок, що обертається на нитці, якщо нитку раптово обірвати?...

maral1505

23.01.2023 07:39

При нагревании воды массой 474 г от 11°С до 63°С сожгли 7,6 г мазута. Определи КПД (коэффициент полезного действия) использованной нагревательной установки. Удельная теплоёмкость...

dasha3012008

09.12.2021 15:24

Проект з фізики на тему: Збережи зір, не Стань наступною людиною в окулярах. До ть будь ласка ...

alenashumaher

31.05.2022 00:38

Мотоцикл движется со скоростью 25 км / ч и потребляет 1,7 литра бензина на 100 км, а КПД двигателя составляет 20%. Плотность бензина 700 кг / м3. Удельная теплота сгорания бензина...

nicgames

28.04.2021 04:33

Постройте график зависимости ёмкостного сопротивления конденсатора от частоты переменного тока....

ilsafsanatullov

03.03.2022 12:44

В сосуде находится 12 кг газообразного кислорода при температуре 26 ℃(перевести в Кельвины) и давлении 105Па. Чему равен объём сосуда? ответ выразите в кубических метрах с точностью...

nikolajsagirov

08.03.2020 03:07

Как геометрически объяснить второй закон отражения света?...

lerkina12

30.12.2021 21:34

Від чого залежить значення роботи яку виконала сила А-Від значення сили та переміщення тілаБ- Від маси тіла то його швидкостіВ- Від значення сили та часу її діїГ- Від маси тіла та...

Мокааа585

06.09.2021 04:49

Определи, какое количество теплоты получили алюминиевая кастрюля массой 274 г и находящаяся в ней вода объёмом 1,7 л при нагревании от 26°C до кипения при температуре 100°C. Удельная...

Полный доступ

Позволит учиться лучше и быстрее. Неограниченный доступ к базе и ответам от экспертов и ai-bota Оформи подписку