При изобарном нагревании некоторой массы одноатомного идеального газа ему было сообщено количество теплоты 2,5 Дж. какая работа была совершена газом при этом нагревании?(нужно решение)
где Q - количество теплоты, сообщенное газу, W - работа, совершенная газом, ΔU - изменение внутренней энергии газа.
Так как у нас изобарное нагревание, то ΔU = nCvΔT, где n - количество вещества газа, Cv - удельная теплоемкость при постоянном объеме, ΔT - изменение температуры.
Также из уравнения состояния идеального газа PV = nRT, где P - давление, V - объем, R - универсальная газовая постоянная, T - температура, для изобарного процесса получаем:
PΔV = nRΔT, P(V2 - V1) = nR(T2 - T1), PΔV = nRT.
Таким образом, ΔU = PΔV = nRT.
Q = W + nRT, W = Q - nRT = 2,5 Дж - 2,5 Дж = 0.
Таким образом, работа, совершенная газом при изобарном нагревании, равна 0.
Из первого начала термодинамики получаем:
Q = W + ΔU,
где Q - количество теплоты, сообщенное газу, W - работа, совершенная газом, ΔU - изменение внутренней энергии газа.
Так как у нас изобарное нагревание, то ΔU = nCvΔT, где n - количество вещества газа, Cv - удельная теплоемкость при постоянном объеме, ΔT - изменение температуры.
Также из уравнения состояния идеального газа PV = nRT, где P - давление, V - объем, R - универсальная газовая постоянная, T - температура, для изобарного процесса получаем:
PΔV = nRΔT,
P(V2 - V1) = nR(T2 - T1),
PΔV = nRT.
Таким образом, ΔU = PΔV = nRT.
Q = W + nRT,
W = Q - nRT = 2,5 Дж - 2,5 Дж = 0.
Таким образом, работа, совершенная газом при изобарном нагревании, равна 0.