Задача В17. Какое количество теплоты нужно передать 2 моль идеального одноатомного газа, чтобы изобарно увеличить его объем в 3 раза, если начальная температура 300 К?
Обозначим v количество молей газа (количество вещества), — начальный объем газа, — конечный объем газа, — начальную температуру газа, — конечную температуру газа, Q — переданное количество теплоты, р — давление газа, — изменение внутренней энергии газа, А — работу изобарного расширения газа, R — молярную газовую постоянную.
Решение:
Согласно первому закону термодинамики
Изменение внутренней энергии
Работа изобарного расширения
Согласно уравнению Менделеева — Клапейрона
С учетом этого
Температуру найдем из закона Гей-Люссака: при
где по условию , поэтому ,
откуда .
С учетом этого,
Произведем вычисления:
Ответ: Q = 24,93 кДж.
Эта задача взята со страницы подробного решения задач по физике, там расположена теория и подробное решения задач по всем темам физики:
Возможно вам будут полезны эти задачи: