Дано:
Объем газа (V) = 20 л
Изменение давления (Δp) = 100 кПа = 100000 Па
Найти:
Количество теплоты, сообщенное газу
Решение:
В изохорном процессе работа равна нулю, следовательно, весь тепловой эффект идет на изменение внутренней энергии газа:
Q = ΔU
Из уравнения состояния идеального газа: pV = nRT, где p - давление, V - объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная, T - температура.
Из этого уравнения можно выразить изменение внутренней энергии:
ΔU = nRΔT
Так как процесс изохорный, то ΔT = Δp / p
Подставляем известные значения и решаем уравнение:
ΔU = nR(Δp / p)
ΔU = (Δp * V) / R
Подставляем значения и рассчитываем количество теплоты:
ΔU = (100000 * 20) / 8,314
ΔU ≈ 24019,2 Дж
Ответ:
Количество теплоты, сообщенное газу, при изохорном нагревании равно примерно 24019,2 Дж.