1. С начальной температурой газа 200 К, какое количество тепла необходимо передать одноатомному газу, чтобы увеличить
2. В закрытом подвижном сосуде находится аргон, и прилегание поршня к стенкам не идеальное. Если температура газа увеличилась в 3 раза, объем в 2 раза, и давление осталось неизменным, во сколько раз увеличилась внутренняя энергия газа в сосуде?
Объяснение:
1. Для решения задачи о теплообмене, используем изобарный процесс, при котором давление газа остается постоянным. Формула для расчета теплообмена в изобарном процессе выглядит так: Q = n * Ср * (ΔT), где Q — количество тепла, переданного газу, n — количество вещества газа, Ср — молярная теплоемкость газа при постоянном давлении, ΔT — изменение температуры.
В данной задаче, нам нужно увеличить объем газа в 2 раза. По уравнению состояния идеального газа PV = nRT, где P — давление, V — объем, n — количество вещества газа, R — универсальная газовая постоянная, T — температура, можно сделать вывод, что при увеличении объема в 2 раза, количество вещества газа также будет удвоено.
Таким образом, чтобы увеличить объем одноатомного газа в 2 раза, необходимо передать тепло Q = 2n * Ср * ΔT.
Пример использования:
Задача: С начальной температурой газа 200 К, какое количество тепла необходимо передать одноатомному газу, чтобы увеличить его объем в изобарном процессе в два раза?
Решение: Начальное количество вещества газа n = 1 (поскольку речь идет об одноатомном газе). ΔT = T — T0 = 200 К (изменение температуры). Удвоение объема газа ведет к удвоению количества вещества, n = 2. Подставим значения в формулу: Q = 2 * 2 * Ср * 200 = 800 * Ср.
Совет:
Для лучшего понимания теплообмена и изобарных процессов, рекомендуется изучить молярную теплоемкость газов и законы Гей-Люссака.
Упражнение:
В закрытом подвижном сосуде находится аргон, и прилегание поршня к стенкам не идеальное. Если температура газа увеличилась в 3 раза, объем в 2 раза, и давление осталось неизменным, во сколько раз увеличилась внутренняя энергия газа в сосуде? (Ответ: в 6 раз).