Question

Рассчитай первоначальную температуру находящегося в непроницаемом резервуаре одноатомного разрежённого газа nu = 3 моль, которая увеличивается изобарно в 2 раз(-а). Изменение состояния газа происходит за счёт получения количества теплоты (56 кДж).

Answer 1

Дано: n = 3 моль, Q = 56 кДж, T2 = 2T1.

Найти: T1.

Решение: Используем уравнение первого закона термодинамики для изобарного процесса: ΔU = Q = nCpΔT. Для одноатомного газа при постоянном давлении удельная теплоемкость равна Cp = (5/2)R, где R - универсальная газовая постоянная. Тогда уравнение примет вид: Q = n * (5/2)R * ΔT.

Поскольку температура увеличивается в 2 раза, T2 = 2T1, где T2 - конечная температура, а T1 - начальная температура.

Заменим это в уравнении: 56 кДж = 3 * (5/2)R * (2T1 - T1). 56 кДж = 15R * T1. T1 = 56 кДж / 15R.

Универсальная газовая постоянная R = 8.31 Дж/(моль∙К). T1 ≈ 56 кДж / (15 * 8.31). T1 ≈ 4 K.

Ответ: Первоначальная температура разреженного одноатомного газа составляет примерно 4 K.