Форум сайта alsak.ru
Задачи и вопросы по физике => Термодинамика. МКТ => Термодинамика => : Антон Огурцевич 26 June 2017, 19:52
-
Внутренняя энергия неона при изобарном нагревании увеличилась на 2 кДж. Найти работу, совершённую газом и полученное им количество теплоты. Сделать рисунок.
-
Воспользуемся первым законом термодинамики:\[Q = A + \Delta U,\]
где Q — теплота, сообщенная системе (газу); ∆U — изменение внутренней энергии системы; А — работа, совершенная газом против внешних сил.
\[ A = p\Delta V,\;\Delta U = \frac{i}{2}\nu R\Delta T. \]
Неон – одноатомный газ, число степеней свободы для одноатомых молекул i = 3.
Запишем уравнение Менделеева-Клапейрона для двух состояний газа и вычтем одно из другого: \[\left\{ \begin{gathered}
p{V_1} = \nu R{T_1} \hfill \\
p{V_2} = \nu R{T_2} \hfill \\
\end{gathered} \right.,{\text{ }}\;p{V_2} - p{V_1} = \nu R{T_2} - \nu R{T_1}\]
Таким образом, можно выразить работу через изменение внутренней энергии: \[\begin{gathered}
p\Delta V = \nu R\Delta T \Rightarrow \;A = \frac{2}{i}\Delta U = \frac{2}{3} \cdot 2000 = 1333, \hfill \\
Q = A + \Delta U = 1333 + 2000 = 3333. \hfill \\
\end{gathered} \]
Ответ: 3,3 кДж, 1,3 кДж.