Чтобы изобарно увеличить объем одного моля идеального одноатомного газа в 5 раз ему неоходимо передать количество теплоты, равное. Просьба, решение

Чтобы изобарно увеличить объем одного моля идеального одноатомного газа в 5 раз ему неоходимо передать количество теплоты, равное...

 

Просьба, решение писать подробное.

     

  • При изобарном расширении, выполняется первое начала термодинамики: 

    Работа газа определяется по формуле: , где V - "ню"колическтва вещества (моль), R - универсальная газвая постояная (R = 8,31 Дж/кг*К), ΔТ - абсолютная температура.

     

  •  

  • У нас происходит процесс изобарного нагревания и расширения. При изобарном процессе, в отличие от других, теплота идет и на совершение работы, и на увеличение внутренней энергии газа: Q=1.5*p*дельта V (дельта U - изменение внутренней энергии идеального одноатомного газа)+p*дельта V(работа газа). Итоговая формула:

     

    Запишим уравнение Менделеева -Клайпирона: , где р - оказывающее давление (Па), V - объём (м³), m - масса вещества (кг), M - малярная масса вещества (кг/моль), T - абсолютная температура (К), R– универсальная газовая постоянная (R = 8,31 Дж/моль*К). Так как процесс изобарный, то давление постоянно

    , где А - совершаемая работа, ΔU - изменение внутреней энергии. 

     

    Отсюда выразим объём: . Чтобы объём увеличился в 5 раз: 

    т.е. р = const. Тогда . Подставиви данное выражение в формулу (1): 

    Ответ: Чтобы объём увеличился в 5 раз, ему необходимо передать количество теплоты равное: 

  • Данные две, выше написанные формулы подставляем в формулу первого начала термодинамики (при изобарном расширении):  (1)

    Изменение внутренй энергии газа (в данной случае одноатомного) определяем по формуле:  где V - "ню"колическтва вещества (моль), R - универсальная газвая постояная (R = 8,31 Дж/кг*К), ΔТ - абсолютная температура.

     

    Q=2.5*p*дельта V=2.5*n*R*дельта Т (в соответствии с уравнением Клаперона-Менделеева pv=nRT). Так как из этих данных мы знаем ни давление, ни конкретное изменение объема, ни изменение температуры, точный ответ дать нельзя. Скорее всего, ты не до конца написал(а) условие.

    или