гг кое количество теплоты выделится при изобарном охлаждении 80 г гелия с 200 ºС до 100 ºС? Решение: Ответ: Примерно 42 кДж. 111

Для того чтобы рассчитать количество теплоты, выделяющееся при изобарном охлаждении газа, можно воспользоваться уравнением:

\[ Q = n \cdot C_p \cdot (T_1 - T_2) \]

где:

• \( Q \) — количество теплоты,
• \( n \) — количество вещества в молях,
• \( C_p \) — теплоемкость при постоянном давлении,
• \( T_1 \) и \( T_2 \) — начальная и конечная температуры в кельвинах.

1. Сначала нужно найти количество вещества гелия в молях: Молярная масса гелия \( M \) составляет примерно 4 г/моль. \[ n = \frac{m}{M} = \frac{80 \, \text{г}}{4 \, \text{г/моль}} = 20 \, \text{моль} \]

2. Теплоемкость гелия при постоянном давлении (\( C_p \)) обычно равна примерно 20.8 Дж/(моль·К).

3. Преобразуем температуры из градусов Цельсия в Кельвины: \[ T_1 = 200 + 273.15 = 473.15 \, \text{К} \] \[ T_2 = 100 + 273.15 = 373.15 \, \text{К} \]

4. Теперь подставим значения в уравнение: \[ Q = n \cdot C_p \cdot (T_1 - T_2) \] \[ Q = 20 \, \text{моль} \cdot 20.8 \, \text{Дж/(моль·К)} \cdot (473.15 - 373.15) \, \text{К} \] \[ Q = 20 \cdot 20.8 \cdot 100 = 41600 \, \text{Дж} = 41.6 \, \text{кДж} \]

Таким образом, при изобарном охлаждении 80 г гелия с 200 ºС до 100 ºС выделится примерно 41.6 кДж теплоты. Ответ — примерно 42 кДж.