Сколько теплоты будет выделено при охлаждении 80 граммов гелия с температуры 200 ºC до 100 ºC при постоянном давлении?

Buran

48

Для решения данной задачи нам понадобится использовать формулу для вычисления количества теплоты, выделенного или поглощенного веществом при изменении его температуры. Формула имеет следующий вид:

\[ Q = m \cdot c \cdot \Delta T \]

где:
\( Q \) - количество теплоты (в килоджоулях, кДж),
\( m \) - масса вещества (в граммах, г),
\( c \) - удельная теплоёмкость вещества (в килоджоулях на градус Цельсия на грамм, кДж/г·°C),
\( \Delta T \) - изменение температуры (в градусах Цельсия, °C).

Сначала нам нужно определить удельную теплоёмкость гелия. Удельная теплоёмкость газов обычно указывается в постоянном объёме (удельная теплоёмкость при постоянном давлении практически такая же), и для гелия её значение равно примерно 5,2 кДж/г·°C.

Теперь мы можем подставить значения в формулу и решить задачу:

\[ Q = 80 \, \text{г} \cdot 5,2 \, \text{кДж/г·°C} \cdot (100 \, \text{°C} - 200 \, \text{°C}) \]

Произведём вычисления:

\[ Q = -4160 \, \text{кДж} \]

Ответ: При охлаждении 80 граммов гелия с температуры 200 ºC до 100 ºC при постоянном давлении будет выделено около 4160 килоджоулей теплоты.