Одноатомный идеальный газ нагревается при постоянном давлении. Какая часть теплоты, полученной газом, идет на увеличение его внутренней энергии?
от

2 Ответы

Если газ нагревается при постоянном давлении, то часть теплоты, полученной газом, идет на увеличение его внутренней энергии, а часть уходит на совершение работы. Коэффициент для одноатомного идеального газа равен 0.71.
от
Дано:
- Одноатомный идеальный газ
- Нагревание происходит при постоянном давлении

Найти:
- Часть теплоты, полученной газом, которая идет на увеличение его внутренней энергии.

Решение:

1. Запишем формулу для количества теплоты, переданной газу при нагревании при постоянном давлении:

Q = C_p * ΔT,

где Q - количество теплоты, C_p - теплоемкость при постоянном давлении, ΔT - изменение температуры.

Для одноатомного идеального газа теплоемкость при постоянном давлении равна:

C_p = (5/2) * R,

где R - универсальная газовая постоянная (приблизительно 8.31 Дж/(моль·К)).

2. Изменение внутренней энергии одноатомного идеального газа рассчитывается по формуле:

ΔU = C_v * ΔT,

где C_v - теплоемкость при постоянном объеме. Для одноатомного газа:

C_v = (3/2) * R.

3. Теперь найдем отношение изменения внутренней энергии к количеству теплоты:

ΔU / Q = (C_v * ΔT) / (C_p * ΔT).

При сокращении ΔT получится:

ΔU / Q = C_v / C_p.

4. Подставим значения C_v и C_p:

ΔU / Q = ((3/2) * R) / ((5/2) * R).

Сокращая R, получаем:

ΔU / Q = (3/2) / (5/2) = 3/5.

Ответ:
Часть теплоты, полученной газом, которая идет на увеличение его внутренней энергии, составляет 3/5 (или 60%).
от