Какая разница в количестве теплоты будет затрачена при нагревании 10 г аргона на 10 С в одном случае при постоянном

Manya_7379

63

Для решения данной задачи, давайте вспомним основные законы термодинамики.

В первом случае, где процесс нагревания аргона происходит при постоянном объеме, можно использовать первое начало термодинамики:

\[\Delta Q = m \cdot c_v \cdot \Delta T\]

где:
\(\Delta Q\) - количество теплоты, затраченное на нагревание вещества,
\(m\) - масса аргона,
\(c_v\) - удельная теплоемкость при постоянном объеме,
\(\Delta T\) - изменение температуры.

Во втором случае, где процесс нагревания аргона происходит при постоянном давлении, можно использовать следующее выражение:

\[\Delta Q = m \cdot c_p \cdot \Delta T\]

где:
\(\Delta Q\) - количество теплоты, затраченное на нагревание вещества,
\(m\) - масса аргона,
\(c_p\) - удельная теплоемкость при постоянном давлении,
\(\Delta T\) - изменение температуры.

Теперь подставим значения и рассчитаем результаты.

Для аргона, удельная теплоемкость при постоянном объеме \(c_v\) равна около 0,312 Дж/(г * °C), а удельная теплоемкость при постоянном давлении \(c_p\) равна около 0,522 Дж/(г * °C).

Теперь подставим данные в формулы и рассчитаем количества затраченной теплоты.

Для постоянного объема:
\[\Delta Q = 10 \cdot 0,312 \cdot 10 = 31,2 \, \text{Дж}\].

Для постоянного давления:
\[\Delta Q = 10 \cdot 0,522 \cdot 10 = 52,2 \, \text{Дж}\].

Таким образом, разница в количестве теплоты, затраченной при нагревании 10 г аргона на 10 °C в случае при постоянном объеме и при постоянном давлении, составляет \(52,2 - 31,2 = 21 \, \text{Дж}\).