Найти количество тепла, необходимого для нагревания 100 г водорода от 10 C до 60 С при постоянном давлении

Данное задание относится к предмету "Физика" и разделу "Термодинамика".

Нам нужно найти количество тепла, необходимое для нагревания водорода (H₂) при постоянном давлении. Для этого используем формулу: Q = mc_p \Delta T.

Где:

• Q — количество тепла,
• m — масса вещества,
• c_p — удельная теплоёмкость вещества при постоянном давлении,
• \Delta T — изменение температуры.

Дано:

• масса m = 100 г = 0.1 кг (переведем в килограммы, так как СИ),
• начальная температура T_1 = 10 °C,
• конечная температура T_2 = 60 °C,
• удельная теплоёмкость водорода при постоянном давлении c_p = 14.3 Дж/(г·°C).

Но для удобства и соответствия СИ, переведем в Дж/(кг·°C): c_p = 14300 Дж/(кг·°C).

Теперь найдём изменение температуры: \Delta T = T_2 - T_1 = 60 - 10 = 50 \text{ °C}.

Теперь подставим все значения в формулу для количества тепла:

Q = m c_p \Delta T.

Q = 0.1 \, \text{кг} \cdot 14300 \, \text{Дж/(кг·°C)} \cdot 50 \, \text{°C}.

Q = 0.1 \cdot 14300 \cdot 50.

Для удобства сначала умножим 14300 на 0.1:

14300 \cdot 0.1 = 1430.

Теперь умножим полученное значение на 50:

1430 \cdot 50 = 71500 \, \text{Дж}.

Таким образом, количество тепла, необходимое для нагревания 100 г водорода от 10 °C до 60 °C при постоянном давлении, равно 71500 Дж.