Определите изменение внутренней энергии (ΔU), работы (A) и тепла (Q), когда масса кислорода, равная 16 г, нагревается

Витальевич_2934

18

Чтобы определить изменение внутренней энергии (ΔU), работы (A) и тепла (Q), проведем несколько вычислений. Для начала воспользуемся формулой:

ΔU = Q - A

где ΔU обозначает изменение внутренней энергии, Q - тепло, полученное системой, и A - работу, совершенную над системой.

Для того, чтобы найти Q (тепло), воспользуемся формулой:

Q = m * c * ΔT

где Q - тепло, m - масса вещества, c - удельная теплоемкость вещества, ΔT - изменение тепературы.

Теперь найдем А (работу) по формуле:

A = P * ΔV

где А - работа, Р - давление системы, ΔV - изменение объема.

В нашей задаче система нагревается при постоянном давлении, поэтому A можно найти с помощью следующего выражения:

A = P * (V2 - V1)

где А - работа, Р - давление системы, V2 - конечный объем системы, V1 - начальный объем системы.

Давайте выполним вычисления:

Масса кислорода, равная 16 г, нужна для определения Q (тепла):

m = 16 г

Изменение температуры (ΔT):

ΔT = 340 K - 320 K = 20 K

Теперь найдем Q (тепло). Давайте предположим, что удельная теплоемкость кислорода при постоянном давлении равна 0,919 Дж/(г·К):

c = 0,919 Дж/(г·К)

Вычислим Q:

Q = m * c * ΔT
= 16 г * 0,919 Дж/(г·К) * 20 K
= 294,08 Дж

Теперь определим A (работу). Давайте предположим, что давление системы равно 1 атм:

P = 1 атм

Также нам необходимо знать начальный и конечный объемы системы. Данных о них нет в задаче, поэтому давайте предположим, что V1 = V2 = 1 л:

V1 = V2 = 1 л

Вычислим A:

A = P * (V2 - V1)
= 1 атм * (1 л - 1 л)
= 0 атм * л (объем сокращается)
= 0 Дж

Теперь, чтобы найти изменение внутренней энергии (ΔU), мы можем использовать изначальное уравнение:

ΔU = Q - A
= 294,08 Дж - 0 Дж
= 294,08 Дж

Итак, изменение внутренней энергии (ΔU) равно 294,08 Дж, работа (A) равна 0 Дж, и тепло (Q) равно 294,08 Дж.