1. Какую работу совершил газ, взятый в количестве двух молей при изобарном нагревании на 70К, чему равно изменение внутренней энергии и полу...
Условие:
Решение:
Для решения этой задачи, нам понадобится использовать уравнение состояния идеального газа и первый закон термодинамики.
Уравнение состояния идеального газа можно записать как PV = nRT, где P - давление, V - объем, n - количество вещества (в молях), R - универсальная газовая постоянная и T - температура в абсолютной шкале (Кельвин).
Из условия задачи, у нас есть два моля газа, поэтому n = 2 моль.
Изменение внутренней энергии газа можно выразить через уравнение состояния идеального газа следующим образом: ΔU = Q - W, где ΔU - изменение внутренней энергии, Q - полученное количество теплоты и W - совершенная работа.
При изобарном процессе (когда давление постоянно), работа газа может быть выражена как W = PΔV, где ΔV - изменение объема газа.
Так как у нас изобарное нагревание, то ΔV = V2 - V1, где V2 и V1 - конечный и начальный объемы газа соответственно.
Из уравнения состояния идеального газа, мы можем выразить объем V через количество вещества n и температуру T: V = (nRT) / P.
Теперь мы можем подставить все значения в уравнение ΔU = Q - W и решить задачу.
Изменение внутренней энергии ΔU = Q - W.
W = PΔV = P(V2 - V1) = P((nRT2) / P - (nRT1) / P) = nR(T2 - T1).
Таким образом, W = 2 * R * 70 = 140R.
ΔU = Q - W.
Так как процесс изобарный, то Q = ΔU + W.
Q = ΔU + 140R.
Теперь мы можем рассчитать изменение внутренней энергии ΔU и полученное количество теплоты Q, зная их отношение к совершенной работе W.
