1. What is the amount of heat Q, given to the ideal monoatomic gas with a mole quantity ν=1 mole, starting from
1. What is the amount of heat Q, given to the ideal monoatomic gas with a mole quantity ν=1 mole, starting from an initial temperature of 127°C and undergoing an isobaric heating process, as the absolute temperature of the gas increases by a factor of 2? Express the answer in J (joules), rounded to the nearest whole number. The universal gas constant is equal to J/K mol.
Magicheskiy_Vihr 45
Чтобы решить данную задачу, мы можем использовать формулу для вычисления количества тепла, полученного идеальным газом в процессе нагрева под постоянным давлением.Формула выглядит следующим образом:
\[ Q = n C_p \Delta T \]
Где:
- \( Q \) - количество тепла, полученное газом (в джоулях)
- \( n \) - количество вещества газа (в молях)
- \( C_p \) - молярная теплоемкость под постоянным давлением (в джоулях на моль и градус Цельсия)
- \( \Delta T \) - изменение температуры газа (в градусах Цельсия)
Для моноатомного идеального газа, значение молярной теплоемкости под постоянным давлением \( C_p \) равно 5/2 R, где \( R \) - универсальная газовая постоянная.
Учитывая, что все значения имеют СИ-единицы, универсальная газовая постоянная \( R \) равна 8.314 Дж/(моль·К).
Подставляя все значения в формулу и решая, получим:
\[ Q = (1 \, моль) \cdot \left(\frac{5}{2} \cdot 8.314 \, \frac{Дж}{моль \cdot K}\right) \cdot \left(\frac{127 \, °C}{2}\right) \]
\[ Q = 10.2675 \, Дж \]
Ответ: Количество тепла \( Q \), полученное идеальным моноатомным газом при исобарном нагреве, когда абсолютная температура газа увеличивается в 2 раза, составляет примерно 10 Дж (округляя до целого числа).