Каков объем V идеального одноатомного газа при начальной температуре T1=290К и давлении p=50кПа, если

Суть вопроса: Идеальный одноатомный газ

Разъяснение: Для решения данной задачи, нам необходимо использовать уравнение состояния идеального газа и первое начало термодинамики. Идеальный газ описывается уравнением состояния:

pV = nRT

где p - давление газа, V - объем газа, n - количество вещества (в молях), R - универсальная газовая постоянная, T - температура абсолютная (в Кельвинах).

Первое начало термодинамики гласит:

Q = ΔU + W

где Q - теплота, ΔU - изменение внутренней энергии системы, W - работа, совершенная над системой.

Для изохорного процесса (при постоянном объеме) работа равна нулю, и поэтому первое начало термодинамики упрощается до:

Q = ΔU

Мы также знаем, что изменение внутренней энергии связано с изменением температуры следующим образом:

ΔU = nCvΔT

где Cv - молярная удельная теплоемкость при постоянном объеме.

Теперь мы можем перейти к решению задачи.

Доп. материал: Найдем объем V идеального одноатомного газа при заданных условиях.

Дано:
T1 = 290 К (начальная температура)
p = 50 кПа (давление)
T2 = 350 К (конечная температура)
Q = 5,4 кДж (теплота)

Решение:
1. Найдем изменение внутренней энергии системы:
ΔU = Q

2. Найдем изменение температуры:
ΔT = T2 - T1

3. Найдем количество вещества:
n = pV / RT

4. Найдем объем:
V = nRT / p

5. Подставим известные значения и рассчитаем объем газа.

Совет: При решении задач на термодинамику, проверьте, что единицы измерения всех величин согласуются между собой. Если необходимо, выполните необходимые преобразования единиц.

Ещё задача: Пусть начальная температура T1 = 300 К, давление p = 100 кПа, конечная температура T2 = 400 К, и теплота Q = 10 кДж. Найдите объем V идеального одноатомного газа при данных условиях.