Задание 8 Параграф 83 ГДЗ Мякишев 10 класс (Физика)
ИИ
Разбор
Варианты ответа:
При постоянном давлении объём газа прямо пропорционален абсолютной температуре:
V₂/V₁ = T₂/T₁.
Если объём удвоился, то T₂ = 2T₁. Начальная температура T₁ = 273 К, поэтому
ΔT = T₂ − T₁ = 273 К.
Водород — двухатомный газ, его молярная теплоёмкость при постоянном давлении:
Cₚ = 7R/2.
Тогда количество теплоты:
Q = νCₚΔT = 1 · 7/2 · 8,31 · 273 ≈ 7,9 · 10³ Дж.
Ответ: Q ≈ 7,9 кДж.
V₂/V₁ = T₂/T₁.
Если объём удвоился, то T₂ = 2T₁. Начальная температура T₁ = 273 К, поэтому
ΔT = T₂ − T₁ = 273 К.
Водород — двухатомный газ, его молярная теплоёмкость при постоянном давлении:
Cₚ = 7R/2.
Тогда количество теплоты:
Q = νCₚΔT = 1 · 7/2 · 8,31 · 273 ≈ 7,9 · 10³ Дж.
Ответ: Q ≈ 7,9 кДж.
Сообщённая теплота расходуется на увеличение внутренней энергии водорода и на совершение газом работы:
Q = ΔU + A.
При удвоении объёма и постоянном давлении абсолютная температура также увеличивается вдвое. Поэтому при T₁ = 273 К изменение температуры равно ΔT = 273 К.
Для двухатомного газа:
ΔU = 5νRΔT/2,
а работа при изобарном расширении:
A = νRΔT.
Следовательно,
Q = 5νRΔT/2 + νRΔT = 7νRΔT/2.
Q = 7/2 · 1 · 8,31 · 273 ≈ 7,9 · 10³ Дж.
Ответ: необходимо сообщить примерно 7,9 кДж теплоты.
Q = ΔU + A.
При удвоении объёма и постоянном давлении абсолютная температура также увеличивается вдвое. Поэтому при T₁ = 273 К изменение температуры равно ΔT = 273 К.
Для двухатомного газа:
ΔU = 5νRΔT/2,
а работа при изобарном расширении:
A = νRΔT.
Следовательно,
Q = 5νRΔT/2 + νRΔT = 7νRΔT/2.
Q = 7/2 · 1 · 8,31 · 273 ≈ 7,9 · 10³ Дж.
Ответ: необходимо сообщить примерно 7,9 кДж теплоты.
При изобарном процессе Q = ΔH. Для двухатомного идеального газа H = 7pV/2. Так как V₂ = 2V₁, то
Q = 7p(V₂ − V₁)/2 = 7pV₁/2.
Из уравнения Менделеева — Клапейрона pV₁ = νRT₁, поэтому
Q = 7νRT₁/2 = 3,5 · 1 · 8,31 · 273 ≈ 7,9 кДж.
Ответ: 7,9 кДж.
Q = 7p(V₂ − V₁)/2 = 7pV₁/2.
Из уравнения Менделеева — Клапейрона pV₁ = νRT₁, поэтому
Q = 7νRT₁/2 = 3,5 · 1 · 8,31 · 273 ≈ 7,9 кДж.
Ответ: 7,9 кДж.
Рассмотрим вариант решения задания из учебника
Мякишев, Буховцев 10 класс, Просвещение:
Водород, взятый в количестве 1 моль, первоначально имевший температуру 0 °С, нагревается при постоянном давлении. Какое количество теплоты необходимо сообщить водороду, чтобы его объём удвоился?
