Question

Изобарно увеличили температуру 2 молей одноатомного идеального газа от 20 до 120 С. Количество теплоты, которое было при этом сообщено, равно (R=8,31Дж/К∙моль)

Answer 1

Количество теплоты, переданное газу, равно сумме изменения внутренней энергии газа и работы, совершенной газом:

Q = ∆U + A

При изобарном процессе A ≠ 0, ∆U ≠ 0;

Выражения для определения работы газа при изобарном процессе:

А=Р*∆V=ν*R*∆T

Изменение внутренней энергии газа при изменении температуры:

∆U=(3/2)*ν*R*∆T

Подставим оба этих выражения в формулу количества теплоты:

Q = ∆U + A=(3/2)*ν*R*∆T+ν*R*∆T=(5/2)ν*R*∆T=(5/2)ν*R*(Т2-Т1)

Подставим числовые значения:

Q =(5/2)ν*R*(Т2-Т1)=(5/2)*2*8,31*(393-293)=4155 Дж.

Ответ: потребуется 4155 Дж.

Answer 2

Для решения данной задачи, мы можем использовать формулу для количества теплоты, которая была передана идеальному газу при изобарном процессе:

Q = nCΔT

где: Q - количество теплоты, n - количество молей газа, C - удельная теплоемкость газа при постоянном давлении (Cp), ΔT - изменение температуры.

Удельная теплоемкость газа при постоянном давлении (Cp) для одноатомного идеального газа равна (5/2)R.

Подставляя известные значения:

n = 2 моль ΔT = (120 - 20) °C = 100 °C

Cp = (5/2)R = (5/2) * 8.31 Дж/(К∙моль)

Мы можем рассчитать количество теплоты, используя эти значения:

Q = 2 * (5/2) * 8.31 * 100

Выполняя простые математические вычисления, получим:

Q = 2077.5 Дж

Таким образом, количество теплоты, которое было сообщено газу при изобарном увеличении температуры от 20 до 120 °C, составляет 2077.5 Дж.