题目
质量为32g的氧气，温度由17℃升为27℃，若在升温过程中压强保持不变。则气体对外做的功为 J、吸收的热量为J和内能的改变量为J。
质量为32g的氧气，温度由17℃升为27℃，若在升温过程中压强保持不变。则气体对外做的功为 J、吸收的热量为J和内能的改变量为J。
题目解答
答案
83.1#290.85#207.75
解析
步骤 1：确定氧气的摩尔数
氧气的摩尔质量为32g/mol，因此32g氧气的摩尔数为1mol。
步骤 2：计算气体对外做的功
根据理想气体状态方程PV=nRT，当压强P保持不变时，气体对外做的功W=nRΔT，其中ΔT为温度变化量。将已知数据代入，得到W=1mol×8.31J/(mol·K)×(27℃-17℃)×(1K/1℃)=83.1J。
步骤 3：计算吸收的热量
根据热力学第一定律，Q=ΔU+W，其中Q为吸收的热量，ΔU为内能的改变量，W为对外做的功。对于理想气体，内能的改变量ΔU=nCvΔT，其中Cv为定容摩尔热容。对于氧气，Cv=5/2R=5/2×8.31J/(mol·K)=20.775J/(mol·K)。将已知数据代入，得到ΔU=1mol×20.775J/(mol·K)×(27℃-17℃)×(1K/1℃)=207.75J。因此，Q=ΔU+W=207.75J+83.1J=290.85J。
步骤 4：计算内能的改变量
根据步骤3的计算，内能的改变量ΔU=207.75J。
氧气的摩尔质量为32g/mol，因此32g氧气的摩尔数为1mol。
步骤 2：计算气体对外做的功
根据理想气体状态方程PV=nRT，当压强P保持不变时，气体对外做的功W=nRΔT，其中ΔT为温度变化量。将已知数据代入，得到W=1mol×8.31J/(mol·K)×(27℃-17℃)×(1K/1℃)=83.1J。
步骤 3：计算吸收的热量
根据热力学第一定律，Q=ΔU+W，其中Q为吸收的热量，ΔU为内能的改变量，W为对外做的功。对于理想气体，内能的改变量ΔU=nCvΔT，其中Cv为定容摩尔热容。对于氧气，Cv=5/2R=5/2×8.31J/(mol·K)=20.775J/(mol·K)。将已知数据代入，得到ΔU=1mol×20.775J/(mol·K)×(27℃-17℃)×(1K/1℃)=207.75J。因此，Q=ΔU+W=207.75J+83.1J=290.85J。
步骤 4：计算内能的改变量
根据步骤3的计算，内能的改变量ΔU=207.75J。