Question

Объем идеального одноатомного газа увеличился на 0,5 м3, давление при этом оставалось постоянным 0,12 МПа. Какое количество теплоты было передано газу?(ответ в кДж)

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Дано:

р = 0,12 МПа = 1,2*10^5 Па

ΔV = 0,5м3

Q -?

Согласно первому началу термодинамики Q=ΔU+A  В изобарном процессе газ совершает работу, а также его внутренняя энергия изменяется следующим образом:

Q=ΔU+A= 3/2vRΔT + pΔV= 3/2pΔV+ pΔV= 5/2pΔV= 5/2*1,2*10^5*0,5=

= 1,5*10^5 Дж= 150 КДж    

Answer 2

Для решения этой задачи нам понадобится уравнение состояния идеального газа:

PV = nRT

где: P - давление газа (в паскалях) V - объем газа (в метрах кубических) n - количество вещества газа (в молях) R - универсальная газовая постоянная (около 8,31 Дж/(моль·К)) T - температура газа (в кельвинах)

Давление идеального газа остается постоянным, поэтому мы можем записать уравнение в следующем виде:

V₁P₁ = V₂P₂

где: V₁ - начальный объем газа P₁ - начальное давление газа V₂ - конечный объем газа P₂ - конечное давление газа

Мы знаем, что объем газа увеличился на 0,5 м³, а давление осталось постоянным и равным 0,12 МПа (0,12 * 10⁶ Па). Подставляя значения в уравнение, получим:

V₁ * P₁ = (V₁ + 0,5) * 0,12 * 10⁶

Выразим начальный объем V₁:

V₁ = (V₁ + 0,5) * 0,12 * 10⁶ / P₁

Теперь, чтобы определить количество переданной теплоты, нам нужно знать изменение внутренней энергии газа. Для идеального газа, изменение внутренней энергии связано с работой и количеством теплоты по следующему уравнению:

ΔU = Q - W

где: ΔU - изменение внутренней энергии Q - количество теплоты, переданное газу W - работа, совершенная газом

В данном случае, так как объем газа увеличивается при постоянном давлении, работа газа будет равна:

W = P * ΔV

где: P - давление газа (постоянное) ΔV - изменение объема газа

Подставляя значения, получим:

W = P₁ * (V₁ + 0,5 - V₁)

W = P₁ * 0,5

Теперь мы можем выразить количество теплоты Q:

Q = ΔU + W

Так как объем увеличился при постоянной температуре, изменение внутренней энергии будет равно нулю (ΔU = 0). Подставляя значения, получим:

Q = 0 + P₁ * 0,5

Теп