Vnitřní energie látka je jednou ze základních vlastností, která určuje její stav při dané teplotě. Během procesu zahřívání nebo chlazení se vnitřní energie látky může měnit, což vede ke změně jejích vlastností a stavu.
Pro výpočet změny vnitřní energie 1 g argonu při zahřátí na 160 K je nutné použít rovnici změny vnitřní energie. Podle prvního zákona termodynamiky se změna vnitřní energie (ΔU) rovná součtu tepla (Q) přeneseného na látku a práci (W) vykonané na ní.
Vzorec pro výpočet změny vnitřní energie lze zaznamenat takto: ΔU = Q + W. při zahřátí získá argon teplo z okolního prostředí a práci nevyrábí, takže vzorec je zjednodušen na ΔU = Q.
Chcete - li vypočítat množství tepla přenášeného 1 g argonu při zahřátí na 160 k, musíte použít vzorec Q = M*C*ΔT, kde m je hmotnost látky, c je specifická tepelná kapacita látky, ΔT je změna teploty.
Změna vnitřní energie: výpočet v argonu
Pro výpočet změny vnitřní energie v argonu při zahřátí na 160 K je nutné použít následující vzorec:
- ΔU - změna vnitřní energie
- n množství látky (v tomto případě 1 g)
- Cv - měrná tepelná kapacita s konstantním objemem
- ΔT - změna teploty (v tomto případě 160 K)
Pro argon je měrná tepelná kapacita při konstantním objemu 0.312 kj/(G·K). Tím, že všechny hodnoty vložíme do vzorce, získáme:
ΔU = 1 g * 0.312 kj/(G·K) * 160 K = 49.92 kj
Změna vnitřní energie 1 g argonu při zahřátí o 160 K je tedy 49.92 kj.
Vliv tepla na vnitřní energii
Pro výpočet změny vnitřní energie lze použít vzorec:
kde ΔU je změna vnitřní energie látky, m je hmotnost látky, c je specifická tepelná kapacita látky, ΔT je změna teploty.
Vezměme si příklad. Nechte 1 g argonu, který se zahřívá na 160 °C.Chcete-li najít změnu vnitřní energie, musíte znát specifickou tepelnou kapacitu argonu. U argonu je to přibližně 0,52 J/G·°C.
| Veličina | Hodnota |
|---|---|
| Hmotnost argonu | 1 g |
| ΔT | 160 °C |
| Měrná tepelná kapacita argonu | 0,52 J·G * °C |
| ΔU | ? |
Tím, že vložíme známé hodnoty do vzorce, získáme:
ΔU = (1 g) * (0.52 J / G * °C) * (160 °C) = 83.2 J
Změna vnitřní energie 1 g argonu při zahřátí na 160 °C je tedy 83.2 j.
Změna vnitřní energie 1 g argonu
Změnu vnitřní energie 1 g argonu při zahřátí na 160 K lze vypočítat pomocí vzorce:
kde ΔU je změna vnitřní energie, C je specifická tepelná kapacita argonu, m je hmotnost argonu, ΔT je změna teploty.
Specifická tepelná kapacita argonu je přibližně 0,520 kJ/(kg·k). Takže pro 1 g argonu:
ΔU = 0,520 kJ/(kg·k) × 0,001 kg × 160 K = 0,0832 kj
Změna vnitřní energie 1 g argonu při zahřátí o 160 K je tedy přibližně 0,0832 kj.
Vypočítáme změnu vnitřní energie argonu při zahřívání
Změnu vnitřní energie argonu při zahřátí na 160 Kelvinů lze vypočítat pomocí následujícího vzorce:
ΔU = ncΔT
- ΔU - změna vnitřní energie
- n množství látky (v tomto případě 1 g)
- c - specifická tepelná kapacita argonu
- ΔT - změna teploty (160 Kelvinů)
Specifická tepelná kapacita argonu je 0,52 kJ / (kg·k). Nyní vložíme výsledné hodnoty do vzorce:
ΔU = (1 g) * (0,52 kJ/(kg·k)) * (160 K) = 83,2 J
Při zahřátí 1 g argonu na 160 Kelvinů je tedy změna jeho vnitřní energie 83,2 J.