Какое изменение внутренней энергии произошло у одноатомного идеального газа, состоящего из 10 моль, во время
Какое изменение внутренней энергии произошло у одноатомного идеального газа, состоящего из 10 моль, во время его изобарического нагрева на 100 кельвин? Какова работа, совершенная газом, и какое количество теплоты было передано ему?
29.12.2024 12:10
Инструкция:
Изменение внутренней энергии одноатомного идеального газа может быть определено с использованием формулы:
ΔU = C_v * n * ΔT,
где ΔU - изменение внутренней энергии, C_v - молярная теплоёмкость при постоянном объёме, n - количество вещества газа (в данном случае - 10 молей), ΔT - изменение температуры.
Работа, совершаемая газом, может быть вычислена с помощью формулы:
W = P * ΔV,
где W - работа, P - давление газа, ΔV - изменение объёма.
Количество теплоты, переданное газу, можно найти, используя первый закон термодинамики:
Q = ΔU + W.
Пример:
Для данной задачи, предположим, что молярная теплоемкость при постоянном объёме одноатомного идеального газа составляет C_v = 3/2 R, где R - универсальная газовая постоянная.
Таким образом, изменение внутренней энергии будет равно:
ΔU = (3/2 R) * 10 * 100 = 1500 R.
Допустим, газ совершает работу при постоянном давлении P = 1 атм, и изменение объёма составляет ΔV = n * R * ΔT = 10 * R * 100 = 1000 R.
Тогда работа, совершенная газом, будет:
W = (1 атм) * (1000 R) = 1000 R * атм.
И, наконец, количество теплоты, переданное газу, будет:
Q = 1500 R + 1000 R * атм.
Совет:
Для более полного понимания этих концепций, рекомендуется изучить термодинамику, включая уравнения состояния и основные законы термодинамики.
Практика:
Какое изменение внутренней энергии произойдет у одноатомного идеального газа, состоящего из 5 молей, при изобарическом охлаждении на 50 кельвин? Какова работа, совершенная газом, и какое количество теплоты было передано ему? (Учитывайте, что молярная теплоемкость при постоянном объеме газа составляет C_v = 3/2 R)