Идеальный одноатомный газ переходит из состояния 1 в состояние 2. Масса газа, при этом остается постоянной. Необходимо определить изменение внутренней энергии среды, если переход является изобарным при давлении, равном 1 атмосфере. Дельта объема сосуда с газом составила 3 литра.
Идеальный одноатомный газ переходит из состояния 1 в состояние 2. Масса газа, при этом остается постоянной. Необходимо определить изменение внутренней энергии среды, если переход является изобарным при давлении, равном 1 атмосфере. Дельта объема сосуда с газом составила 3 литра.
Похожие вопросы
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Для изобарного процесса изменение внутренней энергии газа определяется по формуле:
ΔU = nCvΔT
где n - количество вещества газа, Cv - молярная теплоемкость при постоянном объеме, ΔT - изменение температуры.
Так как масса газа остается постоянной, количество вещества газа тоже остается постоянным. Из уравнения состояния идеального газа PV = nRT можно выразить n:
n = PV/RT
Также из условия изобарного процесса известно, что давление P = 1 атм, объем V увеличился на 3 литра, поэтому конечный объем V2 = V1 + 3 литра. Так как масса газа не изменилась, то количество вещества n также осталось прежним.
Теперь можно выразить ΔU через изменение объема:
ΔU = nCvΔT = (PV1/RT)CvΔT = (V1/RT)CvΔT = ((V2-3)/RT)CvΔT
Поскольку процесс изобарный, то перепишем формулу для изменения внутренней энергии через известный показатель Cp (молярная теплоемкость при постоянном давлении):
CpΔT = CvΔT + RΔT
Тогда можем найти ΔU:
ΔU = ((V2-3)/RT)CvΔT = ((V2-3)Cp - (V2-3)R)ΔT = (V2-3)(Cp - R)ΔT
Таким образом, изменение внутренней энергии среды при изобарном процессе равно (V2-3)(Cp - R)ΔT.