Question

При изотермическом расширении одного моля водорода была затрачена теплота 4 кДж, при этом объем водорода увеличился в пять раз. При какой температуре протекает процесс? Чему равно изменение внутренней энергии газа, какую работу совершает газ?

Answer 1

Решение.
При изотермическом процессе выполняется условие:
Т = соnt, р∙V = соnt, ∆Т = 0, ∆U = 0, Q = А.Определим температуру водорода. Для некоторых начальных условий р1 и V1 можно записать:p1⋅V1=ν⋅R⋅T, p⋅V=ν⋅R⋅T,p=p1⋅V1V,R – универсальная газовая постоянная, R = 8,31 Дж/моль.
Работа газа при изотермическом процессе определяется по формуле:A=∫V1V2pdV.A=p1⋅V1∫V1V2dVV=ν⋅R⋅T⋅lnV2V1,T=Aν⋅R⋅lnV2V1,V2=5⋅V1,T=Aν⋅R⋅ln5⋅V1V1,T=Aν⋅R⋅ln5.T=4⋅1031⋅8,31⋅ln5=300,8.Ответ: ∆U = 0, А = 4 кДж, Т = 300,8 К.