Question

Какая доля теплоты, подводимой к идеальному газу при изобарическом процессе расходуется на работу расширения? Газ - двухатомный

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

p=const

Q=(i+2)*A/2

i=5

A=(2/7)*Q

=================

Answer 2

Для решения этого вопроса давайте рассмотрим изобарический процесс, в ходе которого газ расширяется при постоянном давлении. Подводимая теплота в таком процессе используется на две цели: изменение внутренней энергии газа и выполнение работы.

Из первого закона термодинамики следует:

\[ \Delta Q = \Delta U + \Delta W \]

где \( \Delta Q \) - подводимая теплота, \( \Delta U \) - изменение внутренней энергии, \( \Delta W \) - работа, выполненная газом.

Для изобарического процесса, при постоянном давлении, работа расширения (\( \Delta W \)) может быть выражена как:

\[ \Delta W = P \cdot \Delta V \]

где \( P \) - давление, \( \Delta V \) - изменение объема газа.

Теперь у нас есть:

\[ \Delta Q = \Delta U + P \cdot \Delta V \]

Для идеального газа изменение внутренней энергии (\( \Delta U \)) зависит только от изменения температуры (\( \Delta T \)):

\[ \Delta U = n \cdot C_v \cdot \Delta T \]

где \( n \) - количество молекул газа, \( C_v \) - молярная удельная теплоемкость при постоянном объеме.

Таким образом:

\[ \Delta Q = n \cdot C_v \cdot \Delta T + P \cdot \Delta V \]

Теперь мы можем рассмотреть долю теплоты, используемую на работу расширения. Для изобарического процесса \( \Delta Q = n \cdot C_p \cdot \Delta T \), где \( C_p \) - молярная удельная теплоемкость при постоянном давлении.

Следовательно, доля теплоты, используемая на работу расширения, составляет \( \frac{P \cdot \Delta V}{n \cdot C_p \cdot \Delta T + P \cdot \Delta V} \).

Если уточнить, что газ двухатомный (например, \( O_2 \) или \( N_2 \)), то \( C_p \) и \( C_v \) связаны уравнением \( C_p - C_v = R \), где \( R \) - универсальная газовая постоянная для данного газа.