При изобарном нагреве двухатомного идеального газа газу дали Q джоуль энергии. Найдите часть газа которая совершила работу и какая часть энергии ушла на нагрев?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

При изобарном процессе верно следующее:

Q = ΔU + A,

где Q - полученная теплота, ΔU - изменение внутренней энергии газа, A - работа, совершённая газом.

Для идеального газа ΔU = C_v ΔT, а A = P V.

Так как газ двухатомный, его теплоёмкость при постоянном объеме C_v = (5/2)R = 5R/2, где R - универсальная газовая постоянная.

Таким образом, ΔU = (5R/2) * ΔT.

По определению изобарного процесса, P ΔV = n R * ΔT, где P - давление, ΔV - изменение объема, n - количество вещества газа.

Таким образом, A = P ΔV = n R * ΔT.

Подставляя все значения, получаем:

Q = (5R/2) ΔT + n R * ΔT,

Q = (5R/2 + n R) ΔT.

Выражая из этого уравнения работу, получаем:

A = n R ΔT,

А также, часть газа, совершившую работу, равна n R / (5R/2 + n R),

А часть энергии, ушедшую на нагрев, равна 5/7.