Question

Во сколько раз увеличится объем водорода, содержащий количество вещества v = 0,4 моль при изотермическом расширении, если при этом газ получит количество теплоты Q = 800 Дж? Температура водорода Т = 300 К.

Answer 1

Дано:
v = 0,4 моль
Q = 800 Дж
T = 300 К

Найти:
Увеличение объема водорода

Решение:
Из уравнения состояния идеального газа PV = nRT следует, что P1V1 = P2V2, где P - давление, V - объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная, T - температура.

Так как процесс изотермический, то T = const, следовательно, P1V1 = P2V2.

Для начального состояния:
P1V1 = nRT
P1V1 = 0,4 * 8,31 * 300
P1V1 = 996,48 Па

Для конечного состояния:
P2V2 = nRT
P2V2 = 0,4 * 8,31 * 300
P2V2 = 996,48 Па

Так как изотермический процесс, то P1V1 = P2V2, следовательно, V2 = V1 * (P1/P2)
V2 = 0,4 * (996,48 / 996,48) = 0,4 моль

Ответ: Объем водорода не увеличится при изотермическом расширении.