Теплоёмкость: решение задачи

Рассмотрим металлический баллон, содержащий 160 граммов газообразного кислорода с молярной массой 16 г/моль в помещении при температуре 25,0 градусов Цельсия. В жаркий летний день цилиндр перемещают и держат за пределами комнаты.

Газообразный кислород в баллоне приходит в равновесие с окружающей температурой, так как 600 Дж тепла проходит через стенки цилиндра. Игнорируя расширение металлического цилиндра, определяют равновесную температуру.

Чтобы решить проблему, сначала определите известные и неизвестные величины.

Далее количество молей можно определить, разделив массу газа на его молярную массу.

Вспомните уравнение молярной теплоемкости при постоянном объеме.

Кислород является двухатомным газом; подставляя степень свободы, можно получить уравнение молярной теплоемкости идеального двухатомного газа при постоянном объеме.

Наконец, путем перестановки уравнения и подстановки значений изменение температуры определяется как 2,88 градуса Цельсия, а равновесная температура — как 27,88 градуса Цельсия.