2.Вычислите увеличение внутренней энергии водорода массой 2 кг при изобарном его нагревании на 10 К. (Удельная теплоемкость водорода при постоянном давлении равна 14 кДж/кг K).
Чтобы вычислить увеличение внутренней энергии водорода при изобарном (то есть при постоянном давлении) нагревании, мы можем воспользоваться формулой для вычисления количества теплоты, переданного системе:
\[ Q = m \cdot c_p \cdot \Delta T \]
где:
- \( Q \) — количество теплоты (или изменение внутренней энергии в состоянии изобарного процесса),
- \( m \) — масса вещества,
- \( c_p \) — удельная теплоемкость при постоянном давлении,
- \( \Delta T \) — изменение температуры.
Данные из задачи:
- Масса водорода \( m = 2 \, \text{кг} \)
- Удельная теплоемкость водорода \( c_p = 14 \, \text{кДж/кг K} \)
- Изменение температуры \( \Delta T = 10 \, K \)
Подсчет:
Теперь подставим известные значения в формулу:
Убедимся, что все величины имеют одинаковые единицы измерения. В данном случае, удельная теплоемкость дана в килоджоулях, что в общем случае соответствует разумной единице измерения.
Подставляем значения в формулу:
\[ Q = 2 \, \text{кг} \cdot 14 \, \text{кДж/кг K} \cdot 10 \, K \]
Теперь произведем расчет:
\[ Q = 2 \cdot 14 \cdot 10 = 280 \, \text{кДж} \]
Ответ:
Увеличение внутренней энергии водорода массой 2 кг при изобарном его нагревании на 10 K составляет 280 кДж.
Таким образом, мы пришли к окончательному ответу, использовав в расчетах формулу для изменения внутренней энергии, которая используется в термодинамике.
