Какое количество теплоты потребуется, чтобы 2кг стали, взятой при температуре 20°с расплавить? какое количество теплоты потребуется чтобы 2кг льда, взятого при температуре -10°с превратить в воду при 0°с

1.

mст=2кг

tст=20С

л=82000Дж/кг

c=462Дж/кг

tпл=1350С

Q-?

Сперва надо нагреть сталь до температуры плавления - 1350С.

Q=c*mст*(tпл-tст) + л*mст

Q=(462Дж/кг*2кг*1320С) + (82000Дж/кг* 2кг)= 1383680Дж

(Кг на кг, С на С сокращаются)

2.

mл=2кг

tл=-10С

tпл=0с

л=330000Дж/кг

с=2100Дж/кг

Q-?

Q=c*mл*(tл-tпл) + л*mл

Q=(2100Дж/кг*С * 2кг * 10С) + (330000Дж/кг*2кг)=702кДж

(кг на кг, С на С сокращаются)

Добрый день, я буду играть роль школьного учителя и помочь вам с вопросом о столкновениях и импульсе молекул углекислого газа.

Для того чтобы найти количество столкновений молекул в секунду, мы можем использовать формулу столкновений, которая выглядит следующим образом:

Число столкновений = (Число молекул) x (частота столкновений одной молекулы)

Нам дано, что углекислый газ содержит молекулы CO2. Для начала мы должны вычислить число молекул в газе. Для этого мы можем использовать формулу, которая выглядит так:

Число молекул = (Масса газа) / (молярная масса) x (число Авогадро)

Масса газа не указана в вопросе, поэтому давайте предположим, что у нас имеется 1 кг углекислого газа (CO2).

Молярная масса CO2 = (масса С) + 2 x (масса О)

Масса С = 12.01 г/моль
Масса О = 16.00 г/моль

Молярная масса СО2 = 12.01 г/моль + 2 x 16.00 г/моль = 44.01 г/моль

Теперь мы можем вычислить количество молекул:

Число молекул = (Масса газа) / (молярная масса) x (число Авогадро)

= (1 кг) / (44.01 г/моль) x (6.02 x 10^23 молекул/моль)

Применим преобразования единиц и получим число молекул в газе.

Число молекул = (1 000 г) / (44.01 г/моль) x (6.02 x 10^23 молекул/моль)

= 1.36 x 10^26 молекул

Теперь настало время рассчитать частоту столкновений одной молекулы. Для этого мы можем использовать следующую формулу:

Частота столкновений одной молекулы = (средняя скорость) / (длина свободного пробега)

Все необходимые данные уже имеются в описании задачи.

Частота столкновений одной молекулы = (362 м/с) / (4 x 10^-8 м)

= 9.05 x 10^15 столкновений/с

Теперь мы можем вычислить количество столкновений молекул в секунду, используя формулу:

Число столкновений = (Число молекул) x (частота столкновений одной молекулы)

= (1.36 x 10^26 молекул) x (9.05 x 10^15 столкновений/с)

= 1.23 x 10^42 столкновений/с

Итак, количество столкновений молекул в секунду составляет примерно 1.23 x 10^42 столкновений/с.

Теперь давайте рассчитаем импульс молекулы.

Импульс (p) может быть рассчитан как произведение массы объекта (m), умноженное на его скорость (v):

Импульс (p) = масса x скорость

Масса одной молекулы CO2 составляет молярную массу CO2, разделенную на число Авогадро (6.02 x 10^23). У нас уже есть ранее вычисленная молярная масса CO2.

Масса одной молекулы CO2 = молярная масса CO2 / число Авогадро

= 44.01 г/моль / (6.02 x 10^23 молекул/моль)

Теперь мы можем вычислить импульс:

Импульс = (масса одной молекулы CO2) x (средняя скорость)

= (44.01 г/моль / (6.02 x 10^23 молекул/моль)) x (362 м/с)

= 2.56 x 10^-23 кг x м/с

Итак, импульс молекулы CO2 составляет примерно 2.56 x 10^-23 кг x м/с.

Надеюсь, эта информация будет полезной и понятной для вас, и вы сможете легко решить данный вопрос. Если у вас возникнут дополнительные вопросы, пожалуйста, не стесняйтесь задавать их.

Для решения этой задачи воспользуемся формулой для изменения энтропии в процессе, при котором количество переданной теплоты равно q:

ΔS = q / T

где ΔS - изменение энтропии, q - количество переданной теплоты, T - температура.

Для начала определим количество переданной теплоты. Углекислый газ, осуществляя работу при изменении температуры, получает или отдает теплоту. В данном случае количество переданной теплоты не указано, поэтому мы можем сделать предположение о том, что теплота передается газу. В этом случае ΔS будет положительным.

Также нам известна масса газа m = 15,6 г, начальная температура T1 = 445 К и конечная температура T2 = 625 К.

Для определения переданной теплоты воспользуемся формулой:

q = m * c * ΔT

где q - количество переданной теплоты, m - масса газа, c - удельная теплоемкость, ΔT - изменение температуры.

Удельная теплоемкость (теплоемкость единицы массы) углекислого газа при постоянном давлении считается по формуле:

c = 7R/2

где R - универсальная газовая постоянная, примерное значение которой равно 8,314 Дж/(моль·К).

ΔT = T2 - T1

ΔT = 625 К - 445 К

ΔT = 180 К

Теперь, подставив все значения в формулу для передачи теплоты, мы можем посчитать количество переданной теплоты q:

q = m * c * ΔT

q = 15,6 г * (7R/2) * 180 К

q = (15,6 г * 7 * 8,314 Дж/(моль·К) / 2) * 180 К

q ≈ 5779,94 Дж

Теперь, используя значение переданной теплоты q и изначальные температуры, мы можем определить изменение энтропии ΔS:

ΔS = q / T

ΔS = 5779,94 Дж / 445 К

ΔS ≈ 13,0 Дж/К

Итак, изменение энтропии в этом процессе при передаче некоторого количества теплоты составляет примерно 13,0 Дж/К.