Question

РЕШИТЕ, СРОЧНО, ПОЖАЛУЙСТА!С ПРАВИЛЬНЫМ ОФОРМЛЕНИЕМ! 98 БАЛЛОВ Один моль идеального газа нагревают сначала изотермически. При этом он совершает работу 10 Дж. Затем его нагревают изобарически, сообщая ему то же количество теплоты. Какую работу совершает газ во втором случае?

Answer 1

дано А1=10 Дж     Q1=Q2   А2- ?

1) при T= const    ΔU1=0   так как T1=T2

Q1=A+ΔU1=A1=10 Дж

2) во втором случае   P=сonst

Q1=Q2=А2+ΔU2=vRΔT+3vRΔT\2=5*A2\2

А2=А1*2\5=10*2\5=4 Дж- ответ

Answer 2

Для решения данной задачи нам нужно использовать законы термодинамики, а именно первый и второй законы термодинамики.

1. Первый закон термодинамики утверждает, что изменение внутренней энергии системы равно сумме теплоты, переданной системе, и работы, совершенной над системой:

ΔU = Q - W,

где ΔU - изменение внутренней энергии системы, Q - теплота, переданная системе, W - работа, совершенная над системой.

2. Второй закон термодинамики утверждает, что теплота и работа могут превращаться друг в друга, а также может быть перенесена из одной части системы в другую.

Теперь рассмотрим каждый случай:

a) Изотермический процесс: В изотермическом процессе температура газа остается постоянной. Изотермический процесс для идеального газа можно описать уравнением:

Q1 = nRT ln(V2/V1),

где Q1 - теплота, переданная системе в изотермическом процессе, n - количество вещества (в данном случае 1 моль), R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа, V1 и V2 - объемы газа в начальном и конечном состояниях соответственно.

Так как изотермический процесс, ΔU = 0 (из-за постоянства температуры), уравнение первого закона упрощается:

0 = Q1 - W1.

Также известно, что Q1 = 10 Дж (теплота, сообщенная в процессе) и n = 1 моль.

Теперь найдем W1:

10 = W1 - W1,

W1 = 10 Дж.

b) Изобарический процесс: В изобарическом процессе давление газа остается постоянным. Изобарический процесс для идеального газа можно описать уравнением:

Q2 = nCpΔT,

где Q2 - теплота, переданная системе в изобарическом процессе, Cp - удельная теплоемкость при постоянном давлении, ΔT - изменение температуры газа.

Из уравнения первого закона термодинамики:

ΔU = Q2 - W2.

Так как изобарический процесс, ΔU = nCvΔT (из-за постоянства давления), уравнение первого закона упрощается:

nCvΔT = Q2 - W2.

Важно заметить, что удельная теплоемкость при постоянном давлении (Cp) и удельная теплоемкость при постоянном объеме (Cv) связаны уравнением:

Cp = Cv + R,

где R - универсальная газовая постоянная.

Теперь найдем Q2:

Q2 = nCpΔT = n(Cv + R)ΔT = nCvΔT + nRΔT.

Известно, что в изобарическом процессе количество теплоты (Q2) равно теплоте в изотермическом процессе (Q1), то есть Q2 = Q1 = 10 Дж.

Теперь уравнение становится:

10 Дж = nCvΔT + nRΔT.

Так как n = 1 моль, можно упростить:

10 Дж = CvΔT + RΔT.

Найдем ΔT:

10 Дж = ΔT(Cv + R),

ΔT = 10 Дж / (Cv + R).

Теперь зная значение универсальной газовой постоянной (R) и удельной теплоемкости при постоянном объеме (Cv), можно рассчитать ΔT. После этого можно найти работу W2:

W2 = nCvΔT = 1 * Cv * ΔT.

Итак, для решения задачи нужны значения универсальной газовой постоянной (R) и удельной теплоемкости при постоянном объеме (Cv). Пожалуйста, предоставьте эти значения, и я помогу вам дальше.