Какое количество тепла было передано 1,5 молям одноатомного идеального газа, если газ совершил работу во время процесса

  • 8
Какое количество тепла было передано 1,5 молям одноатомного идеального газа, если газ совершил работу во время процесса изменения температуры от 100°С до 300°С, и эта работа составляет 2700 Дж? 1) 2,72 кДж 2) 6,40 кДж 3) 2,16 кДж 4) 1,04 кДж
Skvoz_Ogon_I_Vodu
21
Для решения данной задачи нам понадобятся формулы, связанные с работой идеального газа и изменением его внутренней энергии в процессе изменения температуры.

Первым шагом рассчитаем работу (A), которую совершает газ во время процесса изменения температуры:

A=ΔU

Где ΔU - изменение внутренней энергии в идеальном газе.

Затем воспользуемся уравнением состояния идеального газа:

U=f2nRT

Где f - количество степеней свободы, n - количество молей газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа.

Поскольку газ является одноатомным, у него только три степени свободы, а значит f=3. Теперь мы можем записать изменение внутренней энергии (ΔU):

ΔU=U2U1=32nR(T2T1)

Где U1 и U2 - внутренние энергии в начале и конце процесса, а T1 и T2 - соответствующие температуры.

Теперь мы можем подставить данную формулу для ΔU в уравнение работы:

A=32nR(T2T1)

Зная значения температур (T1=100C и T2=300C), количество молей газа (n=1.5), а также универсальную газовую постоянную (R), мы можем рассчитать работу (A):

A=321.5R(300100)

Теперь остается только рассчитать значение работы и выбрать правильный ответ из предложенных вариантов. Давайте это сделаем:

A=2.16кДж

Таким образом, правильный ответ - вариант 3) 2,16 кДж.