Какова температура t0, если после отбора 100 дж теплоты из газа и нагрева его до исходной температуры t0, давление газа

Суть вопроса: Изохорный процесс в термодинамике

Инструкция:
Чтобы решить данную задачу, мы можем использовать первый закон термодинамики для изохорного процесса. Изохорный процесс — это процесс, при котором объем газа остается неизменным.

В первом законе термодинамики утверждается, что изменение внутренней энергии газа равно сумме работы и тепла, получаемых или переданных газу:

ΔU = Q - W,

где ΔU - изменение внутренней энергии газа, Q - тепло, полученное газом, W - работа, совершенная над газом.

В данной задаче тепло Q равно 100 Дж, т.к. газу отбирается 100 Дж теплоты. Также, поскольку объем газа не меняется, работа W равна нулю. Следовательно, ΔU = Q.

Давление газа увеличивается в 1,2 раза атмосферного. Отношение давлений равно:

P/P₀ = 1,2,

где P₀ - исходное давление газа.

Так как в данном процессе объем остается постоянным, то температура газа пропорциональна его внутренней энергии:

ΔU = CₖΔT,

где Cₖ - молярная теплоемкость при постоянном объеме, ΔT - изменение температуры газа.

Объединяя все вышесказанное, мы можем записать:

Q = CₖΔT.

Таким образом, температура газа выражается следующим образом:

ΔT = Q/Cₖ.

Для решения задачи нам необходимо знать молярную теплоемкость при постоянном объеме газа. Предположим, что она равна Сₖ=5/2R, где R - универсальная газовая постоянная.

Тогда температура газа t₀ вычисляется следующим образом:

t₀ = ΔT + t,

где t - начальная температура газа.

Пример:

В данной задаче нам дано, что Q = 100 Дж, Cₖ = 5/2R и P/P₀ = 1,2. Мы можем использовать эти значения, чтобы найти температуру газа t₀, используя вышеуказанные формулы.

Совет:

Чтение и понимание задачи - важный этап в решении любой физической задачи. Всегда внимательно читайте условия задачи и обращайте внимание на ключевые слова и данные, которые вам предоставлены. Если у вас возникают трудности, попробуйте разбить задачу на более простые шаги и использовать доступные формулы и уравнения.

Ещё задача:

Если после отбора 200 Дж теплоты из газа и его нагрева до исходной температуры t₀, давление газа под поршнем стало в 1,5 раза больше атмосферного, какова температура t₀?