Плотность некоторого двухатомного газа при нормальных условиях ρ = 1,43 кг/м3. Найти удельную теплоемкость газа при постоянном объеме.
от

1 Ответ

Дано: Плотность газа (ρ) = 1.43 кг/м³

Найти: Удельная теплоемкость газа при постоянном объеме (c_v)

Решение с расчетом: Удельная теплоемкость при постоянном объеме для двухатомного идеального газа выражается через универсальную газовую постоянную R и молярную массу газа (M) по формуле:

c_v = (f/2)R

где f - количество степеней свободы.

Для двухатомного газа f = 5 (три степени свободы для поступательного движения, две степени свободы для вращения вокруг оси, перпендикулярной оси молекулы). Универсальная газовая постоянная R = 8.314 Дж/(моль*К).

Также из уравнения состояния идеального газа (PV = nRT) следует, что плотность газа (ρ) связана с молярной массой газа (M) через универсальную газовую постоянную R и абсолютную температуру (T):

ρ = M / (RT)

Молярная масса M связана с массой одной молекулы (m) через постоянную Авогадро N_a: M = N_a * m.

С учетом этого удельная теплоемкость газа при постоянном объеме выражается как:

c_v = (f/2)R = (5/2)R = (5/2) * 8.314 = 20.785 Дж/(моль*К).

Ответ: Удельная теплоемкость газа при постоянном объеме (c_v) ≈ 20.785 Дж/(моль*К).
от