Чему равна молярная теплоёмкость смеси 1моль гелия, 2 моль кислорода и 3-х моль углекислого газа? v= const

чтобы нагреть при постоянном объеме смесь газов на дельта_т потребуется тепло в количестве

q=(v1*cv1+v2*cv2+v3*cv3)*дельта_т

где v1, v2, v3 - количество вещества (моль) а сv1, сv2, сv3 - молярные теплоемкости компонентов при постоянном объеме

искомая молярная теплоемкость получится если q разделить на дельта_т и на количество моль смеси

сv=q/(дельта_т*(v1+v2+v3))=(v1*cv1+v2*cv2+v3*cv3)/(v1+v2+v3)

чтобы оценить эту величину приближенно (без таблиц) можно считать газы идеальны и отличаются количеством атомов в молекуле и числом степеней свободы

гелий одноатомный i=3

кислород двухатомный i=5

углекислый газ трехатомный i=6

сv1=3r/2; сv2=5r/2; сv3=6r/2

v1=1; v2=2; v3=3

cv=(1*3r/2+2*5r/2+3*6r/2)/(1+2+3)=(3+10+18)*r/12=31*r/12=31*8,31/12 (дж/с*моль) = 21,4675 дж/(с*моль) ~ 21,5 дж/(с*моль)

хотите получить результат точнее - используйте табличные данные теплоемкостей для указанных газов

n(мощность)=a/t. где a - работа, а t - время.

отсюда находим, что а=nt=600*20=12000 дж

a=f*s=> f=a/t=12000/200=60 н

это явление называется  фотоэффект.