10 г кислорода находятся под давлением 3⋅10^5 Па при температуре 10 градусов С. После нагревания при постоянном давлении газ занял объем в 10 л.

10 г кислорода находятся под давлением 3⋅10^5 Па при температуре 10 градусов С. После нагревания при постоянном давлении газ занял объем в 10 л.
Найти: 1) количество тепла, полученного газом;
             2) энергию теплового движения газа до и после нагревания.

Дано:
$m=0,01\;\text{кг}$
$P=3*10^5\;\text{Па}$
$T=283\;K$
$V_2=10^{-2}\;\text{м}^3$
$i=5$
Найти: $Q,\;U_1,\;U_2$

$U_1=\frac{i}{2}\nu RT$               $\nu=\frac{m}{\mu}$         

 $\mu=0,032\;\text{кг/моль}$           $\nu=\frac{0,01}{0,032}=0,3125\;\text{моль}$

$U_1=\frac{5*0,01*8,31*383}{2*0,032}\approx 1837\;\text{Дж} $

$PV_1=\nu RT_1$             

$V_1=\frac{\nu RT_1}{P}=\frac{0,3125*8,31*283}{3*10^5}\approx 0,00245\;\text{м}^3$

$A=P\Delta V=3*10^5*(0,01-0,00245)=2245\;\text{Дж}$

$PV_2=\nu RT_2$         

$T_2=\frac{PV_2}{\nu R}=\frac{3*10^5*0,01}{0,3125*8,31}\approx 1155\;K$

$\Delta U=\frac{i}{2}\nu R\Delta T$ 

$\Delta U=\frac{5*0,01*8,31*(1155-283)}{2*0,032}\approx 5661\;\text{Дж} $

$U_2=U_1+\Delta U=1837+5661=7498\;\text{Дж}$

$Q=A+\Delta U=2245+5661=7906\;\text{Дж}$


Комментарии