Условие задачи:
Сколько молей одноатомного газа нагрели на 10 К, если количество подведенной теплоты равно 249 Дж? Процесс нагревания изохорический.
Задача №5.5.19 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»
Дано:
\(\Delta T=10\) К, \(Q=249\) Дж, \(V=const\), \(\nu-?\)
Решение задачи:
Чтобы найти количество подведённой теплоты \(Q\), запишем первое начало термодинамики:
\[Q = \Delta U + A\;\;\;\;(1)\]
Изменение внутренней энергии одноатомного идеального газа \(\Delta U\) можно определить по такой формуле:
\[\Delta U = \frac{3}{2}\nu R\Delta T\;\;\;\;(2)\]
Работа газа \(A\) в изохорическом процессе (\(V=const\)) равна нулю, поскольку газ не изменяет в таком процессе своего объема.
\[A = 0\;\;\;\;(3)\]
Формула (1) с учётом полученных выражений (2) и (3) примет вид:
\[Q = \frac{3}{2}\nu R\Delta T\]
Откуда выразим количество вещества \(\nu\):
\[\nu = \frac{{2Q}}{{3R\Delta T}}\]
Задача решена, теперь подставим численные значения величин в формулу и посчитаем ответ:
\[\nu = \frac{{2 \cdot 249}}{{3 \cdot 8,31 \cdot 10}} = 2\;моль\]
Ответ: 2 моль.
Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.
Смотрите также задачи:
5.5.18 Количество теплоты, передаваемое газу, одинаково. В каком газовом процессе нагрев
5.5.20 Один моль одноатомного идеального газа нагревается при постоянном объеме
5.5.21 При нагревании 1 кг неизвестного газа на 1 К при постоянном давлении требуется