В закрытом сосуде объемом 2,5 л находится водород при температуре 17С и давлении 15 кПа. Водород охлаждают до температуры 0 С. Вычислить количество отданного газом тепла
от

1 Ответ

Дано:  
Объем сосуда (V) = 2.5 л = 2.5 * 10^(-3) м³  
Температура водорода до охлаждения (T1) = 17 °C = 17 + 273 = 290 K  
Температура водорода после охлаждения (T2) = 0 °C = 0 + 273 = 273 K  
Давление водорода (P) = 15 кПа = 15 * 10^3 Па  

Найти:  
Количество отданного газом тепла  

Решение:  
Для нахождения количества отданного газом тепла воспользуемся законом Гей-Люссака-Мариотта, который утверждает, что при постоянном давлении объем газа пропорционален абсолютной температуре:  
V1 / T1 = V2 / T2  

Используя начальные данные и закон Гей-Люссака-Мариотта, найдем итоговый объем водорода после охлаждения:  
V2 = V1 * T2 / T1 = 2.5 * 10^(-3) * 273 / 290 ≈ 2.36 * 10^(-3) м³  

Так как давление газа осталось неизменным, можем считать, что изменение объема произошло при постоянном давлении.  
Теперь найдем количество тепла, отданного газом при охлаждении, используя уравнение идеального газа:  
Q = V * P * ΔT  

Где:  
Q - количество тепла (Дж)  
V - итоговый объем газа (м³)  
P - давление газа (Па)  
ΔT - изменение температуры (K) = T1 - T2  

Подставим известные значения и рассчитаем количество отданного газом тепла:  
Q = 2.36 * 10^(-3) * 15 * 10^3 * (290 - 273) ≈ 59.48 Дж  

Ответ:  
Количество отданного водородом тепла при охлаждении составляет примерно 59.48 Дж.
от