Question

В горизонтальном цилиндрическом сосуде, закрытом подвижным поршнем находится идеальный одноатомный газ. Площадь поперечного сечения поршня S=30см2. Давление окружающего воздуха p=105 ПА. Трение между поршнем и стенками сосуда пренебрежимо мало. Какое количество теплоты нужно отвести от газа при его медленном охлаждении, чтобы его поршень передвинулся на расстояние х=10см.

Answer 1

Первый закон термодинамики: количество теплоты, отводимое от газа приводит к уменьшению внутренней энергии газа и к выполнению газом работы по перемещению поршня.

$Q=зU+A$

$Q=\frac{3}{2}*\frac{m}{е}*R*зT+P*зV$ 

$зV=S*h=30*10^{-4}*0,1=30*10^{-5}$ м3

$A=10^{5}*30*10^{-5}=30$ Дж

Уравнение Менделеева-Клапейрона:

$PзV=\frac{m}{е}*R*зT$ 

$зU=\frac{3}{2}*P*зV=\frac{3}{2} *A=\frac{3}{2}*30=45$ Дж

Q= 45+30=75 Дж