Question

Помогите пожалуйста с физикой.Идеальный одноатомный газ находится в сосуде объемом V= 0,5 м3 при нормальных условиях (Т = 273 К, р= 10^5 Па). Определите изменение внутренней энергии газа при его нагревании на 30 °С.

Answer 1

P=10^5 Па   V=0.5 м3    T=273 K    ΔT=30 K    ΔU=?
===
p*V=v*R*T
v*R=p*V/T
ΔU=(3/2)*v*R*ΔT=3*p*V*ΔT/(2*T)=3*10^5*0.5*30/(2*273)=8242 Дж
===================================

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать уравнение состояния идеального газа:

PV = nRT,

где P - давление газа, V - объем газа, n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа.

Из условия задачи мы знаем, что объем газа составляет V = 0,5 м3, давление равно P = 10^5 Па, а температура T = 273 К.

Также нам дано, что газ нагревается на 30 °C, что означает, что конечная температура будет T' = 273 + 30 = 303 К.

Из уравнения состояния идеального газа мы можем выразить количество вещества n:

n = PV / RT.

Подставляя известные значения, получаем:

n = (10^5 Па) * (0,5 м3) / (8,31 Дж/(моль*К) * 273 К) ≈ 18,8 моль.

Теперь мы можем использовать формулу для изменения внутренней энергии газа:

ΔU = CΔT,

где ΔU - изменение внутренней энергии газа, C - молярная теплоемкость газа при постоянном объеме, ΔT - изменение температуры.

Молярная теплоемкость газа при постоянном объеме (Cv) для одноатомного идеального газа равна 3/2 R.

Подставляя известные значения, получаем:

ΔU = (3/2 R) * n * ΔT,

ΔU = (3/2 * 8,31 Дж/(моль*К)) * 18,8 моль * (303 К - 273 К) ≈ 706 Дж.

Таким образом, изменение внутренней энергии газа при его нагревании на 30 °C составляет примерно 706 Дж.