Теперь используем уравнение состояния идеального газа: PV = nRT. Так как газ нагревается изохорно, V = const, поэтому можно записать: P1/T1 = P2/T2, откуда n1/T1 = n2/T2.
Отсюда можно выразить n1:
n1 = n2T1/T2, n1 = -2493/(3R/2260)*673/413.
Таким образом, количество молей идеального одноатомного газа, которое можно изохорно нагреть от температуры 400 С до 413 К, сообщив газу 2493 Дж теплоты, равно -2493/(3R/2260)673/413.
Для решения этой задачи нам нужно воспользоваться первым законом термодинамики:
Q = nCvΔT,
где Q - количество полученной теплоты, n - количество молей газа, Cv - удельная теплоемкость при постоянном объеме, ΔT - изменение температуры.
Дано: T1 = 400 С = 400 + 273 = 673 K, T2 = 413 K, Q = 2493 Дж.
Так как газ одноатомный, то его удельная теплоемкость при постоянном объеме равна Cv = 3R/2, где R - универсальная газовая постоянная.
Преобразуем уравнение:
2493 = n(3R/2)(413 - 673),
2493 = -n(3R/2)260,
n = -2493/(3R/2*260).
Теперь используем уравнение состояния идеального газа: PV = nRT.
Так как газ нагревается изохорно, V = const, поэтому можно записать: P1/T1 = P2/T2, откуда n1/T1 = n2/T2.
Отсюда можно выразить n1:
n1 = n2T1/T2,
n1 = -2493/(3R/2260)*673/413.
Таким образом, количество молей идеального одноатомного газа, которое можно изохорно нагреть от температуры 400 С до 413 К, сообщив газу 2493 Дж теплоты, равно -2493/(3R/2260)673/413.