Pojemność cieplna: rozwiązywanie problemów

Rozważ metalową butlę zawierającą 160 gramów tlenu gazowego o masie molowej 16 g/mol w pomieszczeniu o temperaturze 25,0 stopni Celsjusza. Butla jest przenoszona i trzymana na zewnątrz pomieszczenia w gorący letni dzień.

Tlen gazowy w butli osiąga równowagę z temperaturą otoczenia, ponieważ 600 J ciepła jest przewodzone przez ścianki butli. Ignorując rozszerzanie się metalowego cylindra, określ temperaturę równowagi.

Aby rozwiązać problem, najpierw zidentyfikuj znane i nieznane ilości.

Następnie liczbę moli można określić, dzieląc masę gazu przez jego masę molową.

Przypomnij sobie równanie molowej pojemności cieplnej przy stałej objętości.

Tlen jest gazem dwuatomowym; podstawiając stopień swobody, można otrzymać równanie molowej pojemności cieplnej dla doskonałego gazu dwuatomowego o stałej objętości.

Wreszcie, zmieniając równanie i podstawiając wartości, określa się, że zmiana temperatury wynosi 2,88 stopnia Celsjusza, a temperatura równowagi wynosi 27,88 stopnia Celsjusza.