Дз по физике Некоторый газ массой 5 г расширяется изотермически от объема V1 до объема V2 = 2V1. Работа расширения А=1 кДж. Определите среднюю квадратичную скорость молекул газа.
Для изотермического процесса давление газа связано с объемом следующим образом:
P1V1 = P2V2
Также известно, что работа расширения газа связана с изменением внутренней энергии газа следующим образом:
А = nRT*ln(V2/V1),
где n - количество молекул газа, R - газовая постоянная, T - температура газа.
Из уравнений состояния и работы можно выразить n:
n = P1V1/(RT).
Таким образом, подставив полученное выражение для n в формулу для средней квадратичной скорости молекул газа, получаем:
<v^2> = (3/2)RT.
Используя уравнение состояния идеального газа PV = nRT, можно выразить T как T = P1V1/(nR), и затем подставить это выражение в формулу для <v^2>, получаем:
<v^2> = (3/2)P1V1,
где P1 - начальное давление газа.
Таким образом, средняя квадратичная скорость молекул газа равна (3/2)P1V1.
Для изотермического процесса давление газа связано с объемом следующим образом:
P1V1 = P2V2
Также известно, что работа расширения газа связана с изменением внутренней энергии газа следующим образом:
А = nRT*ln(V2/V1),
где n - количество молекул газа, R - газовая постоянная, T - температура газа.
Из уравнений состояния и работы можно выразить n:
n = P1V1/(RT).
Таким образом, подставив полученное выражение для n в формулу для средней квадратичной скорости молекул газа, получаем:
<v^2> = (3/2)RT.
Используя уравнение состояния идеального газа PV = nRT, можно выразить T как T = P1V1/(nR), и затем подставить это выражение в формулу для <v^2>, получаем:
<v^2> = (3/2)P1V1,
где P1 - начальное давление газа.
Таким образом, средняя квадратичная скорость молекул газа равна (3/2)P1V1.