Во время 1-2 процесса (см. рис. 1), количество гелия убыло 4 моля и охладилось до 24 °С. В результате этого, объем

Тема вопроса: Теплота и Газовые законы

Пояснение: В данной задаче нам дано, что во время 1-2 процесса количество гелия убыло 4 моля и охладилось до 24 °С. При этом объем гелия сократился в 3 раза, а давление увеличилось в 2 раза. Нам необходимо найти количество теплоты, отнятое от гелия в процессе.

Для решения данной задачи мы можем использовать уравнение состояния идеального газа:

PV = nRT

где P - давление, V - объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная и T - температура.

Мы знаем, что во время процесса количество гелия убыло на 4 моля, поэтому n = -4. Мы также знаем, что объем уменьшился в 3 раза, поэтому V = V_1/3, где V_1 - объем до процесса. Давление увеличилось в 2 раза, поэтому P = 2P_1, где P_1 - давление до процесса. И нам дана температура T = 24 °C.

Мы можем записать уравнение состояния для начала и конца процесса:

(P_1)(V_1) = (-4)(R)(T_1)
(2P_1)((V_1)/3) = (-4)(R)(T_2)

где T_1 - температура до процесса и T_2 - температура после процесса.

Из этих двух уравнений мы можем найти T_1 и T_2. Затем, используя уравнение теплообмена:

Q = nCΔT

где Q - количество теплоты, n - количество вещества, C - теплоемкость и ΔT - изменение температуры, можем найти количество теплоты, отнятое от гелия в процессе.

Дополнительный материал: Если возьмем начальные условия P_1 = 1 атм, V_1 = 1 л, R = 8,31 Дж/(моль·К), T_1 = 27 °C, T_2 = 24 °C и С = 20,9 Дж/(моль·К), то можно рассчитать количество теплоты, отнятое в процессе.

Совет: При решении подобных задач важно правильно использовать уравнения газовых законов и уравнение теплообмена. Также не забывайте переводить температуру из градусов Цельсия в Кельвины, добавляя 273 к значению в градусах Цельсия.

Дополнительное задание: Дано: P_1 = 3 атм, V_1 = 2 л, R = 8,31 Дж/(моль·К), T_1 = 300 К, T_2 = 200 К и С = 15 Дж/(моль·К). Найдите количество теплоты, отнятое от гелия в данном процессе.