Определите количество работы, совершенное газом, когда идеальный одноатомный газ, принимаемый в количестве двух моль
Определите количество работы, совершенное газом, когда идеальный одноатомный газ, принимаемый в количестве двух моль, расширяется без теплообмена с окружающей средой, и его температура уменьшилась на 10 градусов Цельсия.
Pelikan 10
Для решения этой задачи мы можем использовать первый закон термодинамики, также известный как закон сохранения энергии. Он гласит, что изменение внутренней энергии газа равно сумме работы, совершенной над газом и количества тепла, переданного газу:Где:
В данной задаче газ расширяется без теплообмена, что означает, что количество тепла, переданного газу (
Также, идеальный одноатомный газ можно рассматривать как моноатомный идеальный газ. В моноатомном идеальном газе внутренняя энергия связана только с кинетической энергией молекул. Она зависит только от температуры газа и числа молекул в системе. Внутренняя энергия одноатомного идеального газа может быть выражена как:
Где:
Известно, что количество молекул газа (
Таким образом, можно записать:
Где:
Из условия задачи известно, что температура уменьшилась на 10 градусов Цельсия (
Теперь мы можем записать уравнение для изменения внутренней энергии:
Далее, зная, что
Теперь мы можем решить это уравнение, подставив известные значения:
Выполняя вычисления, мы получим значение работы, совершенной газом при данных условиях.
Пожалуйста, предоставьте начальную температуру газа (