Какую работу совершил азот. массой 420 г , при изобарном нагревании от 40 до 100 с ? какое количество теплоты ему при этом сообщили? как изменилась его внутренняя энергия?

Хорошо, я рад стать вашим школьным учителем и помочь вам разобраться с этим вопросом.

Для решения этой задачи мы будем использовать формулу для расчета теплоты, переданной веществу:

Q = m * c * ΔT,

где Q - количество теплоты, m - масса вещества, c - удельная теплоемкость вещества, ΔT - изменение температуры.

Первым шагом решения будет вычислить количество теплоты, переданное азоту при изобарном нагревании. Мы знаем массу азота (420 г) и изменение температуры (от 40 до 100 ℃).

Чтобы вычислить удельную теплоемкость, нам понадобятся таблицы значений или конкретное значение для удельной теплоемкости азота:

c(азот) = 0,743 ккал/(кг·℃) или 3100 Дж/(кг·К).

1. Переведем массу азота в кг:
m = 420 г = 0,42 кг.

2. Вычислим изменение температуры:
ΔT = 100 ℃ - 40 ℃ = 60 ℃.

3. Теперь можем вычислить количество теплоты:
Q = m * c * ΔT.

Вариант 1 (используя удельную теплоемкость в ккалах):
Q = 0,42 кг * 0,743 ккал/(кг·℃) * 60 ℃ = 18,6012 ккал.

Вариант 2 (используя удельную теплоемкость в джоулях):
Q = 0,42 кг * 3100 Дж/(кг·K) * 60 K = 77460 Дж.

Теперь перейдем ко второму вопросу, связанному с изменением внутренней энергии. Изменение внутренней энергии можно выразить как разность между начальной и конечной внутренней энергией.

ΔU = Uконечная - Uначальная.

Однако, в данном случае мы не знаем значений внутренней энергии. Но мы можем сказать, что изменение внутренней энергии равно количеству теплоты, переданному системе (в нашем случае азоту):

ΔU = Q.

Таким образом, изменение внутренней энергии для азота равно:

ΔU = 18,6012 ккал (или 77460 Дж).

В данном случае, учитывая, что системой является азот, работа совершена исключительно за счет передачи теплоты, поэтому изменение внутренней энергии является равным количеству теплоты, сообщенному системе.

Однако, учтите, что в реальной ситуации возможны дополнительные физические и химические процессы, которые могут потребовать учета их эффектов на изменение внутренней энергии. Но в данной задаче мы ограничимся только изобарным нагреванием азота и его эффектами на внутреннюю энергию.

Надеюсь, это решение помогло вам понять данную тему лучше и ваш вопрос был полностью и обстоятельно решен. Если у вас есть еще вопросы, не стесняйтесь задавать их.