Question

Возьмем массу атома гелия 6,66х10^-27кг. Вычислите удельную теплоемкость при постоянном объеме для газообразного гелия

Answer 1

Дано:

m = 6,66*10^-27 кг

R = 8,31 Дж/(моль*К)

ΔΤ = 1 K

M = 4*10^-3 кг/моль

i = 3

c - ?

Решение:

Уравнение Второго закона термодинамики для изохорного процесса:

Q = ΔU

ΔU = (i/2)*(m/M)*RΔΤ, где i - число степеней свободы, которое для одноатомного газа равно 3 (гелий - одноатомный газ)

Q = (i/2)*(m/M)*RΔΤ = (iR/(2M))*mΔΤ

Уравнение количества теплоты, идущей на нагрев вещества:

Q = cmΔΤ => c = Q/(mΔΤ)

Q/(mΔΤ) = iR/(2M) => c = iR/(2M) = (3*8,31)/(2*4*10^-3) = 3116,25 Дж/(кг*К)

Ответ: 3116,25 Дж/(кг*К).

Answer 2

Для вычисления удельной теплоемкости при постоянном объеме для газообразного гелия, нам понадобится знание его молярной массы и универсальной газовой постоянной.

Молярная масса гелия (He) равна примерно 4 г/моль, что эквивалентно 4 * 10^-3 кг/моль.

Универсальная газовая постоянная (R) равна примерно 8,314 Дж/(моль*К).

Удельная теплоемкость при постоянном объеме (Cv) для газа можно вычислить по формуле:

Cv = (3/2)R

Подставляя значения в формулу, получим:

Cv = (3/2) * 8,314 Дж/(моль*К)

Cv ≈ 12,47 Дж/(моль*К)

Таким образом, удельная теплоемкость при постоянном объеме для газообразного гелия составляет примерно 12,47 Дж/(моль*К).