Условие задачи:

Объем 120 г кислорода при изобарном нагревании увеличился в два раза. Определите работу при расширении. Начальная температура 292 К.

Задача №5.4.24 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»

Дано:

\(m=120\) г, \(p=const\), \(V_2=2V_1\), \(T_1=292\) К, \(A-?\)

Решение задачи:

Работу при изобарном расширении газа \(A\) определяют по формуле:

\[A = p\left( {{V_2} — {V_1}} \right)\]

По условию задачи объем кислорода увеличился в два раза, то есть \(V_2=2V_1\), поэтому:

\[A = p\left( {2{V_1} — {V_1}} \right) = p{V_1}\;\;\;\;(1)\]

Запишем уравнение Клапейрона-Менделеева для начального состояния газа:

\[p{V_1} = \frac{m}{M}R{T_1}\]

Молярная масса кислорода \(M\) (химическая формула O2) равна 0,032 кг/моль (32 г/моль).

С учетом этого уравнения формула (1) примет вид:

\[A = \frac{m}{M}R{T_1}\]

Мы решили задачу в общем виде. Переведём массу кислорода в систему СИ и посчитаем численный ответ:

\[120\;г = 0,12\;кг\]

\[A = \frac{{0,12}}{{0,032}} \cdot 8,31 \cdot 292 = 9099,45\;Дж\]

Ответ: 9099,45 Дж.

Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.

Смотрите также задачи:

5.4.23 В координатах давление-объем график процесса в идеальном одноатомном газе имеет
5.4.25 В цилиндре под тяжелым поршнем находится 20 г углекислого газа. Газ нагревается
5.4.26 На диаграмме T (температура) — V (объем) график процесса представляет собой прямую

Пожалуйста, поставьте оценку
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Вы можете поделиться с помощью этих кнопок:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: