При изобарном нагревании на 159 К газом, масса которого 3,47кг, была совершена работа 144кДж. Найти...

Чтобы решить эту задачу, мы можем воспользоваться уравнением для работы газа при изобарном процессе:

[ A = p \Delta V ]

где ( A ) — работа, ( p ) — давление, ( \Delta V ) — изменение объема. При изобарном процессе также верно, что ( \Delta V = \frac{nR\Delta T}{p} ), где ( n ) — количество молей газа, ( R ) — универсальная газовая постоянная, ( \Delta T ) — изменение температуры. Подставляя выражение для ( \Delta V ) в уравнение работы, получаем:

[ A = nR\Delta T ]

Теперь подставим численные значения:

[ 144000 \, \text{Дж} = n \times 8.31 \, \text{Дж/(моль·К)} \times 159 \, \text{К} ]

Отсюда найдем ( n ):

[ n = \frac{144000}{8.31 \times 159} \approx \frac{144000}{1321.29} \approx 108.96 \, \text{моль} ]

Теперь, чтобы найти молярную массу газа, используем формулу:

[ M = \frac{m}{n} ]

где ( m ) — масса газа. Подставляем известные значения:

[ M = \frac{3.47 \, \text{кг}}{108.96 \, \text{моль}} \approx 0.03184 \, \text{кг/моль} = 31.84 \, \text{г/моль} ]

Молярная масса газа составляет примерно 31.84 г/моль. Это значение близко к молярной массе метана (CH₄), которая составляет около 16 г/моль, или других близких по массе газов. Чтобы точно определить, что это за газ, нужно сравнить полученное значение с известными молярными массами газов или провести дополнительные исследования. Однако, наиболее вероятно, что это может быть, например, кислород (O₂) с молярной массой около 32 г/моль.

Таким образом, молярная масса указывает на то, что это может быть кислород.

Для решения данной задачи нам необходимо воспользоваться формулой для работы, совершенной над газом при изобарном процессе:

W = nRTΔT,

где W - работа, совершенная над газом, n - количество молей газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в Кельвинах, ΔT - изменение температуры.

Молярная масса газа выражается через массу газа и количество молей:

M = m/n,

где M - молярная масса газа, m - масса газа.

Из условия задачи у нас даны следующие значения: T = 159 K, m = 3,47 кг, W = 144 кДж, R = 8,31 Дж/моль*К.

Для начала найдем количество молей газа:

144 кДж = n 8,31 Дж/мольК 159 K, n = 144 кДж / (8,31 Дж/мольК * 159 K) ≈ 0,108 моль.

Теперь найдем молярную массу газа:

M = 3,47 кг / 0,108 моль ≈ 32,13 г/моль.

Из расчетов видно, что молярная масса газа составляет около 32,13 г/моль. Чтобы определить, что это за газ, необходимо сравнить полученное значение с молярной массой известных газов. Например, молярная масса кислорода (O2) составляет 32 г/моль, что близко к полученному значению. Поэтому можно предположить, что это кислород.

Для решения данной задачи необходимо воспользоваться уравнением состояния идеального газа: PV = nRT, где P - давление газа, V - его объем, n - количество вещества газа в молях, R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа в Кельвинах.

Из условия известны следующие величины: T = 159 К W = 144 кДж = 144000 Дж m = 3,47 кг = 3470 г

Сначала найдем работу, совершенную над газом: W = nRT. Отсюда n = W / RT.

Подставляем значения и получаем: n = 144000 / (8,31 * 159) ≈ 108,2 моль.

Теперь найдем молярную массу газа: M = m / n. Подставляем значения и получаем: M = 3470 / 108,2 ≈ 32,1 г/моль.

Таким образом, молярная масса газа составляет примерно 32,1 г/моль. Для определения конкретного газа необходимо дополнительная информация.