Идеальный одноатомный газ в количестве 1моль находится при температуре 40ок. Газ изохорно охлаждают до температуры 320к, а затем в 2 раза изобарно увеличивают его объем. Какое количество теплоты получил газ в двух процессах? Универсальная газовая постоянная 8300Дж/(кмоль-К).

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для нахождения количества теплоты, полученного газом в двух процессах, нам нужно рассмотреть два шага: первый - изохорное охлаждение и второй - изобарное увеличение объема.

Для первого процесса изохорного охлаждения используем уравнение для изменения внутренней энергии газа:
Q = nCv(T2 - T1),
где Q - количество теплоты, n - количество вещества (1 моль), Cv - удельная теплоемкость при постоянном объеме, T1 = 40 K - начальная температура, T2 = 320 K - конечная температура.

Q1 = 1 Cv (T2-T1)
Q1 = 1 \frac{3}{2}R (320-40)
Q1 = 1 \frac{3}{2}8300J/molK (280)
Q1 = 1* 41500 J

Для второго процесса изобарного увеличения объема используем уравнение для работы:
Q = nR(T2 - T1),
где Q - количество теплоты, n - количество вещества (1 моль), R - универсальная газовая постоянная (8300 Дж/(моль*К)), T1 = 320 К - начальная температура, T2 = 320 К - конечная температура (так как изобарно изменяется температура, а не давление).

Q2 = 1R(T2-T1)
Q2 = 1 8300J/molK (320-320)
Q2 = 1 0J

Таким образом, общее количество теплоты, полученное газом в двух процессах, равно Q = Q1 + Q2 = 41500 J.