一压强为110的五次方帕斯卡体积为110的负三次方立方米的氧气自0摄氏度加热到100摄氏度问当压强不变时需要多少热量?
首先我们可以利用理想气体状态方程来计算氧气在温度变化过程中的体积变化:
PV = nRT
其中,P为气体的压强,V为气体的体积,n为气体的物质的量,R为气体常数,T为气体的温度。
由于题目中压强不变,所以可以得到:
V1/T1 = V2/T2
其中,V1为初始体积,T1为初始温度,V2为最终体积,T2为最终温度。
代入已知数据,可以得到:
(1*10^(-3))/273 = V2/373
解得 V2 = (1*10^(-3))373/273 = 1.36510^(-3) m^3
接下来我们可以利用热容公式计算氧气的热量变化:
Q = mcΔT
其中,Q为热量变化量,m为氧气的质量,c为氧气的比热容,ΔT为温度变化。
根据理想气体状态方程,可以将质量和体积关联起来:
m = PV/RT
代入已知数据,可以得到:
m = (110^5)(110^(-3))/(8.31273) = 0.0457 kg
根据氧气的比热容为21 J/(g·K),可以得到:
c = 21 J/(g·K) = 2100 J/(kg·K)
代入已知数据,可以得到:
Q = (0.0457 kg)(2100 J/(kg·K))(100-0) = 9597 J
因此,当压强不变时,氧气需要9597焦耳的热量
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