题目
有两个相同的容器,容积固定不变,一个盛有氨气,另一个盛有氢气(看成刚性分子的理想气体),它们的压强和温度都相等,现将5J的热量传给氢气,使氢气温度升高,如果使氨气也升高同样的温度,则应向氨气传递热量是:A. 6 J.B. 5 J.C. 3 J.D. 2 J.
有两个相同的容器,容积固定不变,一个盛有氨气,另一个盛有氢气(看成刚性分子的理想气体),它们的压强和温度都相等,现将5J的热量传给氢气,使氢气温度升高,如果使氨气也升高同样的温度,则应向氨气传递热量是:
A. 6 J.
B. 5 J.
C. 3 J.
D. 2 J.
题目解答
答案
A. 6 J.
解析
步骤 1：确定理想气体的摩尔热容
对于理想气体，其摩尔热容取决于气体分子的自由度。氢气（H₂）是双原子分子，其摩尔热容（Cv）为5/2R，其中R是理想气体常数。氨气（NH₃）是多原子分子，其摩尔热容（Cv）为3R。
步骤 2：计算氢气的温度变化
根据热量传递公式Q = nCvΔT，其中Q是热量，n是摩尔数，Cv是摩尔热容，ΔT是温度变化。对于氢气，5J的热量传递给氢气，使其温度升高，可以计算出氢气的温度变化ΔT。
步骤 3：计算氨气的热量传递
由于氢气和氨气的温度变化相同，可以使用相同的温度变化ΔT来计算氨气的热量传递。根据热量传递公式Q = nCvΔT，其中Q是热量，n是摩尔数，Cv是摩尔热容，ΔT是温度变化。对于氨气，可以计算出需要传递的热量。
对于理想气体，其摩尔热容取决于气体分子的自由度。氢气（H₂）是双原子分子，其摩尔热容（Cv）为5/2R，其中R是理想气体常数。氨气（NH₃）是多原子分子，其摩尔热容（Cv）为3R。
步骤 2：计算氢气的温度变化
根据热量传递公式Q = nCvΔT，其中Q是热量，n是摩尔数，Cv是摩尔热容，ΔT是温度变化。对于氢气，5J的热量传递给氢气，使其温度升高，可以计算出氢气的温度变化ΔT。
步骤 3：计算氨气的热量传递
由于氢气和氨气的温度变化相同，可以使用相同的温度变化ΔT来计算氨气的热量传递。根据热量传递公式Q = nCvΔT，其中Q是热量，n是摩尔数，Cv是摩尔热容，ΔT是温度变化。对于氨气，可以计算出需要传递的热量。