Як змінилася внутрішня енергія 10 моль одноатомного ідеального газу при нагріванні при постійному тиску на 100

Викторовна

43

Добрый день! Чтобы решить данную задачу, нам потребуется использовать некоторые формулы и основные принципы термодинамики.

Первым шагом мы можем рассчитать изменение внутренней энергии газа при нагревании при постоянном давлении. Используя формулу для изменения внутренней энергии \(\Delta U = nC_p\Delta T\), где \(n\) - количество молей газа, \(C_p\) - молярная теплоемкость при постоянном давлении, а \(\Delta T\) - изменение температуры в градусах Кельвина.

У нас имеется 10 молей газа. Для одноатомного идеального газа \(C_p = \frac{5}{2}R\), где \(R\) - универсальная газовая постоянная (\(R = 8.314 \, Дж/(моль\cdot К)\)).

Таким образом, \(\Delta U = 10 \cdot \frac{5}{2}R \cdot 100 \, К = 2500R \, Дж\).

Это изменение представляет собой внутреннюю энергию, которую газ получил в результате нагревания при постоянном давлении.

Далее, чтобы рассчитать работу, которую совершил газ, мы можем использовать формулу \(W = P\Delta V\), где \(P\) - давление газа, а \(\Delta V\) - изменение его объема.

В нашем случае присутствует постоянное давление, поэтому можно использовать формулу для работы при постоянном давлении \(W = -P\Delta V\). Здесь знак минус указывает на то, что работа считается положительной, если объем газа увеличивается, и отрицательной, если объем уменьшается.

Так как у нас нет информации об изменении объема газа, мы не можем рассчитать работу, которую совершил газ.

Наконец, чтобы рассчитать количество теплоты, переданной газу, мы можем использовать первый закон термодинамики: \(Q = \Delta U + W\), где \(Q\) - переданная теплота.

Мы уже знаем значение \(\Delta U\), а значение работы \(W\) неизвестно. Поэтому мы не можем рассчитать точное количество переданной теплоты газу.

В итоге, мы можем сказать, что для данной задачи изменение внутренней энергии 10 молей одноатомного идеального газа при нагревании на 100 К при постоянном давлении составляет 2500R Дж. Работа, совершенная газом, и количество теплоты, переданной газу, нам неизвестны из-за отсутствия информации о изменении объема.