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?

10-11 класс

Leramuhiyn 15 нояб. 2013 г., 23:39:20 (10 лет назад)

Рейтинг

+ 0 -

Хороший вопрос

0 Жалоба

Ответить

+ 0 -

Tany2004obuhova

16 нояб. 2013 г., 1:03:25 (10 лет назад)

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

Хороший ответ

0 Жалоба Ответить

Ответить

Другие вопросы из категории

Zhenyapolishch / 15 нояб. 2013 г., 7:59:09

1. Определите давление на глубине 0,6м в воде , керосине, ртути

10-11 класс физика ответов 3

Domahina / 12 нояб. 2013 г., 8:29:49

Два совершенно одинаковых поезда массами 3500 т идут с одинаковой скоростью 72 км/ч в противоположные стороны на 60-й параллели: один с востока на запад,

дрругой с запада на восток. Какой из них тяжее? Точки земной поверхности на указанной параллели движутся вокруг оси со скоростью 230км/ч по окружности радиусом 3200км.

10-11 класс физика ответов 1

Taranyk1983 / 06 нояб. 2013 г., 0:13:23

ЭДС источника тока равна 5 В. К источнику присоединили лампу, сопротивление которой 12 Ом. Найдите напряжение на лампе, если внутреннее сопротивление ис

точника равно 0,5 Ом

10-11 класс физика ответов 1

Erohina19 / 01 нояб. 2013 г., 3:20:49

Моторная лодка проходит одно и то же расстояние по течению реки за 90 мин а против- за 150 мин.Найдите время за которое лодка пройдет это расстояние в

стоячей воде.

10-11 класс физика ответов 1

Воробушек2013 / 28 окт. 2013 г., 16:42:13

11.41

ну помогите же (((((

10-11 класс физика ответов 2

Читайте также

Ttimour / 28 авг. 2014 г., 15:16:39

Объем постоянной массы гелия (одноатомного газа) увеличился при постоянном давлении 300 кПа на0,02 м3. На сколько увеличилась внутренняя энергия

газа?

10-11 класс физика ответов 1

Katyarudak02 / 24 июля 2013 г., 13:01:14

Объём постоянной массы гелия(одноатомного газа) увеличился при постоянном давлении 300 кПа на 0,02 м в кубе.НА сколько увеличилась внутренняя энергия

газа?

10-11 класс физика ответов 1

Olgaanis / 01 нояб. 2013 г., 5:26:34

Идеальный газ сначала нагревался при постоянном давлении, потом его давлениеуменьшалось при постоянном

объеме, затем

10-11 класс физика ответов 3

цвапро / 19 марта 2014 г., 20:25:33

Воздух массой 200 г нагревают при постоянном давлении от 40 до 80 С , в результате чего его объем увеличивается на 0,01 м . Насколько при этом

изменяется внутренняя энергия воздуха, если его давление ровно 150 кПа? Удельная теплоемкость воздуха при постоянном давлении равна 1000 Дж/ (кг С), молярная масса воздуха - 29 г/моль

10-11 класс физика ответов 2

ANNA12345678910CEGTH / 30 дек. 2013 г., 1:34:40

Один моль идеального газа /одноатомного/, находящийся при температуре 27°С нагревают при постоянном давлении, затратив энергию 30 кДж. Найти изменение его

внутренней энергии.

10-11 класс физика ответов 1

Вы находитесь на странице вопроса "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?", категории "физика". Данный вопрос относится к разделу "10-11" классов. Здесь вы сможете получить ответ, а также обсудить вопрос с посетителями сайта. Автоматический умный поиск поможет найти похожие вопросы в категории "физика". Если ваш вопрос отличается или ответы не подходят, вы можете задать новый вопрос, воспользовавшись кнопкой в верхней части сайта.