Question

1) Объем газа,имеющего давление 3*10^5 Па увеличили в 3 раза при постоянной температуре.Найдите давление газа в конце расширения 2)Вычислите среднюю кинетическую энергию одноатомного идеального газа при температуре 200 К 3)Над газом совершили работу 300 кДж и передали ему 200 кДж теплоты.Чему равно изменение внутренней энергии газа? 4)Два моля аргона занимают объем 2 литра.Рассчитайте количество молекул аргона

Answer 1

1)
p1v1=p2v2
v2=2v1
p1v1=p2*2v1
p2=15*10⁴

2)
Wк=3/2*kT=3/2*1.38*10^-23*200=4.14*10^-21.

3)
Q=dU+A
dU=Q-A=200-300=100кДж.

4)
v=2, V=2*10^-3 м³, n-? Na=6.023*10^23
N-число молекул
n-число молекул в единице объема
M=40-молярная масса аргона.(40*10^-3)

m=M/Na=6.64*10^-26
N=m/M*Na=0.99
n=N/V=495.

Answer 2

1. По закону Бойля-Мариотта, при постоянной температуре и увеличении объема в 3 раза, давление газа уменьшится в 3 раза. Таким образом, давление газа в конце расширения будет:

Пусть начальное давление газа равно P1 = 3 * 10^5 Па Увеличение объема в 3 раза означает, что конечный объем V2 = 3 * начальный объем V1.

Используя закон Бойля-Мариотта, мы можем записать:

P1 * V1 = P2 * V2,

где P2 - искомое давление газа в конце расширения.

Подставляя известные значения, получаем:

(3 * 10^5 Па) * V1 = P2 * (3 * V1).

Упрощая уравнение, получаем:

P2 = (3 * 10^5 Па) / 3 = 10^5 Па.

Таким образом, давление газа в конце расширения составит 10^5 Па.

2. Средняя кинетическая энергия одноатомного идеального газа определяется формулой:

E_avg = (3/2) * k * T,

где E_avg - средняя кинетическая энергия, k - постоянная Больцмана (приближенно равна 1.38 * 10^-23 Дж/К), T - температура в Кельвинах.

Подставляя известные значения, получаем:

E_avg = (3/2) * (1.38 * 10^-23 Дж/К) * 200 К.

Выполняя вычисления, получаем:

E_avg = 3.3 * 10^-21 Дж.

Таким образом, средняя кинетическая энергия одноатомного идеального газа при температуре 200 К составляет 3.3 * 10^-21 Дж.

3. Изменение внутренней энергии газа можно вычислить по первому закону термодинамики:

ΔU = Q - W,

где ΔU - изменение внутренней энергии, Q - полученная теплота, W - совершенная работа.

В данном случае, полученная теплота Q равна 200 кДж, а совершенная работа W равна -300 кДж (знак минус указывает, что работа совершена над газом).

Подставляя известные значения, получаем:

ΔU = 200 кДж - (-300 кДж) = 200 кДж +