В теплоизолированном сосуде объемом 10 л, содержащем гелий при температуре 27°С и давлении 100 кПа, есть

Q = mcΔT

Где Q — количество теплоты, m — масса газа, c — удельная теплоемкость газа, ΔT — изменение температуры.

Мы не знаем массу газа, поэтому воспользуемся идеальным газовым законом для нахождения массы:

PV = nRT

Где P — давление газа, V — объем газа, n — количество вещества газа, R — универсальная газовая постоянная, T — температура газа (в кельвинах).

Находим количество вещества газа:

n = PV / RT

Затем находим массу газа:

m = n * M

Где M — молярная масса газа.

Теперь вычисляем количество теплоты, используя уравнение теплового баланса:

Q = mcΔT

Используя закон сохранения энергии, можно записать:

Q = UIΔt

Где U — напряжение, I — сила тока, Δt — время работы нагревателя.

Теперь мы можем найти изменение температуры газа:

ΔT = Q / mc

Изменение давления можно определить через изотермический закон Бойля-Мариотта:

P1V1 = P2V2

Где P1 и P2 — начальное и конечное давление соответственно, V1 и V2 — начальный и конечный объемы соответственно.

Теперь мы можем решить задачу:

Совет: Всегда помните единицы измерения и не забывайте преобразовывать их, если это необходимо. Также, важно помнить о правильных формулах для решения задач.

Упражнение: В сосуде объемом 20 л находится гелий при температуре 25°C и давлении 150 кПа. Сколько массы гелия находится в сосуде?