Одноатомному газу передано количество теплоты 2,8 кДж при этом газ совершил работу 750 Дж на сколько изменилась температура газа если количество вещества этого газа равно 3 моля
Для решения этой задачи воспользуемся первым законом термодинамики:
ΔU = Q - W,
где ΔU - изменение внутренней энергии газа, Q - количество переданной теплоты, W - работа, выполненная газом.
Переведем все величины в джоули:
Q = 2800 Дж, W = 750 Дж.
Так как работа считается с плюсом, значит система совершила работу, то есть ΔU = Q - W = 2800 - 750 = 2050 Дж.
Теперь найдем изменение температуры газа:
ΔU = n Cv ΔT,
где n - количество вещества газа (3 моль), Сv - молярная удельная теплоемкость при постоянном объеме.
По определению первоначальное значение внутренней энергии равно Cv n T1, где T1 - начальная температура газа, а конечное значение внутренней энергии равно Cv n T2, где T2 - конечная температура газа.
Итак, ΔU = n Cv (T2 - T1).
Теперь можем записать уравнение:
n Cv (T2 - T1) = 2050.
Учитывая, что Cv - стандартная удельная теплоемкость при постоянном объеме для одноатомного газа равна 3R/2 (где R - универсальная газовая постоянная), подставляем значения:
Для решения этой задачи воспользуемся первым законом термодинамики:
ΔU = Q - W,
где ΔU - изменение внутренней энергии газа, Q - количество переданной теплоты, W - работа, выполненная газом.
Переведем все величины в джоули:
Q = 2800 Дж,
W = 750 Дж.
Так как работа считается с плюсом, значит система совершила работу, то есть ΔU = Q - W = 2800 - 750 = 2050 Дж.
Теперь найдем изменение температуры газа:
ΔU = n Cv ΔT,
где n - количество вещества газа (3 моль), Сv - молярная удельная теплоемкость при постоянном объеме.
По определению первоначальное значение внутренней энергии равно Cv n T1, где T1 - начальная температура газа, а конечное значение внутренней энергии равно Cv n T2, где T2 - конечная температура газа.
Итак, ΔU = n Cv (T2 - T1).
Теперь можем записать уравнение:
n Cv (T2 - T1) = 2050.
Учитывая, что Cv - стандартная удельная теплоемкость при постоянном объеме для одноатомного газа равна 3R/2 (где R - универсальная газовая постоянная), подставляем значения:
3 8,31/2 (T2 - T1) = 2050,
125 R * (T2 - T1) = 2050,
T2 - T1 = 2050 / 125R,
T2 - T1 ≈ 1,664.
Таким образом, температура газа увеличилась на примерно 1,664 К.