Азот массой m = 8,2 г изобарический расширяется в 1,95 раза за счет притока извне некоторого количества теплоты. Приращение внутренней энергии газа равно 1124,5 Дж. Определить начальную температуру газа.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Из первого начала термодинамики для изобарического процесса имеем:

Q = ΔU + W,

где Q - количество теплоты, ΔU - приращение внутренней энергии, W - работа газа.

Так как процесс изобарический, то работа газа расширившегося на 1.95 раз будет равна W = pΔV = nRΔT, где p - давление газа, ΔV - изменение объема газа, n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная, ΔT - изменение температуры.

Тогда уравнение первого начала термодинамики примет вид:

Q = ΔU + nRΔT.

Подставляем известные значения:

1124,5 = nRΔT,

1124,5 = m/M R ΔT,

где M - молярная масса газа (N2 = 14,0 г/моль), m - масса газа.

ΔT = 1124,5 / (8.2/14) * 8.314 = 2828,3 К.

Теперь можем выразить начальную температуру газа:

T1 = T2 - ΔT = 2828,3 - 273 = 2555,3 K.

Ответ: начальная температура газа составляет 2555,3 K.