Какова работа, выполненная в процессе нагрева гелия от 300 K до 400 K при массе 15 г? При расчете учитывайте, что гелий

Dimon

55

Для решения данной задачи воспользуемся формулой для расчета работы \(W\), выполненной в процессе нагрева газа:

\[W = \frac{n}{2}R(T_2 - T_1)\]

где \(n\) - количество молей газа, \(R\) - универсальная газовая постоянная, \(T_2\) и \(T_1\) - конечная и начальная температуры соответственно.

Для начала вычислим количество молей гелия используя массу и его молярную массу. Молярная масса гелия равна приблизительно 4 г/моль.

\[n = \frac{m}{M} = \frac{15 \ г}{4 \frac{г}{моль}} = 3.75 \ моль\]

Теперь подставим известные значения в формулу для работы:

\[W = \frac{3.75 \ моль}{2} \cdot 8.314 \ \frac{Дж}{моль \cdot К} \cdot (400 \ К - 300 \ К)\]

Выполним вычисления:

\[W = 1.875 \ моль \cdot 8.314 \frac{Дж}{моль \cdot К} \cdot 100 \ К = 1563.3 Дж\]

Таким образом, работа, выполненная в процессе нагрева гелия от 300 К до 400 К при массе 15 г, составляет 1563.3 Дж.