Нужно срочно решить все задачи по физике! Буду благодарен! Очень!
Помогите пожалуйста с физикой! Решите все 5 задач! буду благодарен вам!
1. Газу изотермически передали 220 Дж теплоты. Найти изменение внутренней энергии газа.
2. К кислороду массой 82 г и температурой 49 градусов Цельсия добавили 27 г гелия, температурой 23 градуса Цельсия. Найти температуру смеси (в Кельвинах) и ее удельную теплоемкость.
3. Азот массой 17 г занимает объем 11 л и имеет температуру 67 градусов Цельсия. Найти давление газа. 4. 3,2 моля газа, имеющего объем 7 л и температуру 37 градусов Цельсия изохорно
нагрели, после чего его температура возросла на 34%. Найти изменение давления. 5. Идеальный, пятиатомный газ в количестве 3,6 моль имеет температуру 89 градусов Цельсия и давление 77 КПа. Газу сообщили изобарно 14 КДж тепла, при этом его объем увеличился на 9%. Найти изменение внутренней энергии газа
1. Газу изотермически передали 220 Дж теплоты. Найти изменение внутренней энергии газа.
Изменение внутренней энергии газа можно вычислить по формуле:
ΔU = Q - W,
где:
ΔU - изменение внутренней энергии газа,
Q - теплота, переданная газу,
W - работа, совершенная над газом.
В данном случае газу было передано 220 Дж теплоты, поэтому Q = 220 Дж.
Так как газу передали теплоту изотермически, то его температура не меняется, и работа, совершенная над газом, равна нулю (W = 0).
Подставляем известные значения в формулу:
ΔU = 220 Дж - 0 = 220 Дж.
Таким образом, изменение внутренней энергии газа составляет 220 Дж.
____
2. К кислороду массой 82 г и температурой 49 градусов Цельсия добавили 27 г гелия, температурой 23 градуса Цельсия. Найти температуру смеси (в Кельвинах) и ее удельную теплоемкость.
Чтобы найти температуру смеси, можно воспользоваться законом сохранения энергии. Тепло, полученное гелием, равно теплу, потерянному кислородом.
Тепло, полученное гелием, можно рассчитать по формуле:
Q = mcΔT
Где:
Q = тепло, полученное гелием
m = масса гелия = 27 г
c = удельная теплоемкость гелия (считается постоянной) = ?
ΔT = изменение температуры гелия = (23 - 49) = -26 градусов Цельсия.
Тепло, теряемое кислородом, можно рассчитать по той же формуле:
Q = mcΔT
Где:
Q = тепло, теряемое кислородом
m = масса кислорода = 82 г
c = удельная теплоемкость кислорода (считается постоянной) = ?
ΔT = изменение температуры кислорода = (49 - T) градусов Цельсия.
Поскольку тепло, полученное гелием, равно теплу, потерянному кислородом, мы можем составить уравнение:
mcΔT = mcΔT
27с(-26) = 82с(49 - Т)
Упрощая уравнение:
-702с = 4018с - 82сТ
Перестановка уравнения:
82сТ = 4720с
Разделив обе части на 82c:
Т = 4720/82
Т ≈ 57,56 градусов Цельсия.
Чтобы перевести эту температуру в Кельвины, прибавляем 273,15:
Т ≈ 57,56 + 273,15
Т ≈ 330,71 Кельвина
Следовательно, температура смеси составляет примерно 330,71 Кельвина.
Чтобы найти удельную теплоемкость смеси, нам необходимо знать массу смеси и изменение температуры.
Масса смеси представляет собой сумму масс кислорода и гелия:
Масса смеси = масса кислорода + масса гелия.
Масса смеси = 82 г + 27 г
Масса смеси = 109 г.
Изменение температуры смеси – это разница между конечной температурой и начальной температурой:
ΔT = конечная температура - начальная температура
ΔТ = 23 - 49
ΔT = -26 градусов Цельсия
Теперь мы можем рассчитать удельную теплоемкость смеси по формуле:
с = Q/(mΔT)
Где:
c = удельная теплоемкость смеси
Q = тепло, полученное или потерянное смесью (в данном случае это тепло, потерянное кислородом)
m = масса смеси
ΔT = изменение температуры смеси
Подставляем значения:
с = (-702) / (109 * -26)
Упрощая уравнение:
с ≈ 0,247 Дж/г°С
Следовательно, удельная теплоемкость смеси составляет примерно 0,247 Дж/г°С.
3. Азот массой 17 г занимает объем 11 л и имеет температуру 67 градусов Цельсия. Найти давление газа.
Чтобы найти давление газа, мы можем использовать уравнение закона идеального газа:
ПВ = нРТ
Где:
Р = давление
В = объем
n = количество молей
R = постоянная идеального газа
Т = температура
Во-первых, нам нужно перевести температуру из Цельсия в Кельвин:
Т(К) = Т(°С) + 273,15
Т(К) = 67 + 273,15
Т(К) = 340,15 К
Далее нам необходимо вычислить количество молей азота:
n = масса / молярная масса
n = 17 г/28,0134 г/моль (молярная масса азота)
n ≈ 0,606 моль
Теперь мы можем подставить значения в уравнение закона идеального газа:
ПВ = нРТ
P * 11 L = 0,606 моль * 0,0821 л·атм/(моль · К) * 340,15 К
Упрощая уравнение:
P * 11 л = 16,999 атм·л
P = 16,999 атм·л / 11 л
P ≈ 1,545 атм.
Следовательно, давление газа азота составляет примерно 1,545 атм.