Question

Даю 40 балів!!!! ТЕРМІНОВО!!!! Визначити, яку роботу здійснив одноатомний газ, взятий у кількості 5 моль, якщо отримавши 2кДж теплоти він нагрівся на 100К?​

Answer 1

Застосуємо формулу для визначення внутрішньої енергії (ΔU) одноатомного газу:

ΔU = (3/2) * n * R * ΔT

де:

ΔU - зміна внутрішньої енергії

n - кількість молей газу

R - універсальна газова стала (8.314 Дж/(моль·К))

ΔT - зміна температури

Підставляючи дані:

ΔU = (3/2) * 5 * 8.314 * 100

Обчислюємо:

ΔU = 6231.3 Дж

Отже, одноатомний газ виконав роботу в розмірі 6231.3 Дж

Answer 2

Для визначення роботи, яку здійснив одноатомний газ при нагріванні, можна використовувати перше правило термодинаміки, яке гласить, що зміна внутрішньої енергії (ΔU) газу дорівнює різниці між теплом, що надходить до газу (Q), і виконаною роботою (W):

ΔU = Q - W

Даними в задачі є:

• Кількість молей газу (n) = 5 моль
• Зміна температури (ΔT) = 100 K
• Кількість теплоти (Q) = 2 кДж = 2000 Дж (оскільки 1 кДж = 1000 Дж)

Для одноатомного ідеального газу зміна внутрішньої енергії пов'язана з зміною температури і кількістю молей за допомогою специфічної теплоємності при постійному об'ємі (Cv):

ΔU = n * Cv * ΔT

Де:

• n - кількість молей
• Cv - специфічна теплоємність при постійному об'ємі

Тепер ми можемо підставити це в рівняння першого правила термодинаміки:

2000 Дж = 5 моль * Cv * 100 K

Тепер розрахуємо специфічну теплоємність при постійному об'ємі (Cv):

Cv = 2000 Дж / (5 моль * 100 K) = 4 Дж/(моль*K)

Тепер ми можемо використовувати цю значення Cv для розрахунку роботи (W) за допомогою рівняння:

ΔU = Q - W

W = Q - ΔU

W = 2000 Дж - (5 моль * 4 Дж/(моль*K) * 100 K) = 2000 Дж - 2000 Дж = 0

Отже, одноатомний газ не виконав жодної роботи при нагріванні на 100 К, він просто поглинув тепло.