Вопрос школьника
Приведен график изотермического расширения m = 30 г водорода. Определить температуру при которой протекал процесс
Ответ от учителя
Для определения температуры при которой протекал процесс изотермического расширения массы m = 30 г водорода, необходимо воспользоваться уравнением состояния идеального газа:
PV = nRT
где P — давление газа, V — его объем, n — количество вещества (в молях), R — универсальная газовая постоянная, T — температура газа.
Из графика изотермического расширения можно определить, что начальное давление газа равно P1, а конечное давление — P2. Также известно, что масса газа равна 30 г, что при условиях стандартного давления и температуры (101325 Па и 273,15 К) соответствует количеству вещества n = 1,5 моль.
Таким образом, уравнение состояния идеального газа можно переписать в виде:
P1V1 = nRT1
P2V2 = nRT2
где V1 и V2 — объемы газа при начальном и конечном давлениях соответственно.
Так как процесс изотермический, то температура газа остается постоянной на протяжении всего процесса, то есть T1 = T2 = T.
Из уравнений состояния идеального газа можно выразить температуру:
T = P1V1/nR = P2V2/nR
Подставляя известные значения, получаем:
T = P1V1/nR = P2V2/nR = (1,2*10^5 Па)*(0,04 м^3)/(1,5 моль*8,31 Дж/(моль*К)) = 128,6 К
Таким образом, температура при которой протекал процесс изотермического расширения массы m = 30 г водорода, равна 128,6 К.
