Яку роботу виконують 320 г кисню під час ізобарного нагрівання на 10 К?

Відповідь:

Для розрахунку роботи, необхідно знати, скільки тепла надходить до системи під час ізобарного процесу.

За умовами ізобарного процесу тиск залишається постійним, тому можна скористатися формулою:

Q = n * C_p * ΔT,

де:

Q - кількість тепла, що надходить до системи (в джоулях)

n - кількість речовини (в молях)

C_p - теплоємність за постійного тиску (в Дж/(моль * К))

ΔT - зміна температури (в К)

Ми знаємо масу кисню, але для розрахунку кількості речовини необхідно знати його кількість у молях. Для цього скористаємось формулою:

n = m / M,

де:

m - маса речовини (в грамах)

M - молярна маса (в г/моль)

Молярна маса кисню (O2) дорівнює 32 г/моль (2 * 16 г/моль).

Тому кількість речовини кисню:

n = 320 г / 32 г/моль = 10 моль

Тепер можемо розрахувати кількість тепла:

Q = n * C_p * ΔT

Величина теплоємності C_p залежить від температури і становить близько 29,1 Дж/(моль * К) для кисню при температурі навколишнього середовища. Таким чином, можемо обчислити кількість тепла, яку надходить до системи:

Q = 10 моль * 29,1 Дж/(моль * К) * 10 К = 2910 Дж

Отже, кількість роботи, яку виконує 320 г кисню під час ізобарного нагрівання на 10 К, буде дорівнює кількості надходячого тепла і дорівнюватиме 2910 Дж.

Пояснення: