Астрофизический портал | |
|
Газ нагревается при постоянном давлении (9 декабря 2007)
BeAsT - 9 декабря, 2007 - 18:27
Один моль идеального одноатомного газа, имевший температуру T = 273 K, нагревается при постоянном давлении. Какое количество теплоты необходимо сообщить газу, чтобы его объём удвоился?
(Задача на первый заочный тур олимпиады по физике).
- версия для печати
- Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии
Комментарии
Так как газ нагревается при постоянном давлении, то Vo/To = V1/T1, где Vo, To, V1, T1 — начальный объем, температура и конечный объем, температура соответственно. Т. к. V1 = 2Vo, то T1 = 2To.
При изобарном нагревании газа ему сообщается теплота, идущая на совершение им работы и на изменение внутренней энергии: dQ = dU + dA. dU = Cp*(2To − To) = Cp*To, где cv — молярная теплоемкость идеального одноатомного газа в процессе происходящем при неизменном давлении.
dA = pdV;
dV = 2Vo − Vo = Vo;
dA = pVo.
Из уравнения состояния идеального одноатомного газа (ур-ние Менделеева-Клапейрона) получим:
pVo = (3/2)nRTo. При n = 1 получим dA = (3/2)RTo.
Тогда кол-во теплоты сообщенное газу в этом процессе dQ = (5/2)R*To + (3/2)RTo = 4RTo = 4*8,31*273.