Вопрос школьника
Рассчитать количество теплоты необходимое для нагревания 40 г CO2( углекислого газа) на t +40°C
1)при p=const
2) при v=const
Ответ от учителя
1) При постоянном давлении (p=const) можно воспользоваться формулой для расчета количества теплоты Q, необходимой для нагревания вещества:
Q = m * c * ΔT,
где m — масса вещества, c — удельная теплоемкость, ΔT — изменение температуры.
Масса CO2 равна 40 г. Удельная теплоемкость CO2 при постоянном давлении составляет 0,846 Дж/(г*°C). Изменение температуры ΔT = 40°C.
Тогда количество теплоты, необходимое для нагревания 40 г CO2 на 40°C при постоянном давлении, будет равно:
Q = 40 г * 0,846 Дж/(г*°C) * 40°C = 1353,6 Дж.
2) При постоянном объеме (v=const) можно воспользоваться формулой для расчета количества теплоты Q, необходимой для нагревания вещества:
Q = n * Cv * ΔT,
где n — количество вещества, Cv — молярная удельная теплоемкость при постоянном объеме, ΔT — изменение температуры.
Для расчета количества вещества необходимо знать его молярную массу. Молярная масса CO2 равна 44 г/моль. Тогда количество вещества будет равно:
n = m/M = 40 г/44 г/моль = 0,909 моль.
Молярная удельная теплоемкость CO2 при постоянном объеме составляет 0,657 Дж/(моль*°C).
Изменение температуры ΔT = 40°C.
Тогда количество теплоты, необходимое для нагревания 40 г CO2 на 40°C при постоянном объеме, будет равно:
Q = 0,909 моль * 0,657 Дж/(моль*°C) * 40°C = 24,1 Дж.
