Чтобы изобарно увеличить объем одного моля идеального одноатомного газа в 5 раз ему...

Question

Дано ответов: 2

Правильный ответ

При изобарном расширении, выполняется первое начала термодинамики:

$Q=A+зU$ , где А - совершаемая работа, ΔU - изменение внутреней энергии.

Работа газа определяется по формуле: $A=V*R*зT$ , где V - "ню"колическтва вещества (моль), R - универсальная газвая постояная (R = 8,31 Дж/кг*К), ΔТ - абсолютная температура.

Изменение внутренй энергии газа (в данной случае одноатомного) определяем по формуле: $зU=\frac{3}{2}*V*R*зT$ где V - "ню"колическтва вещества (моль), R - универсальная газвая постояная (R = 8,31 Дж/кг*К), ΔТ - абсолютная температура.

Данные две, выше написанные формулы подставляем в формулу первого начала термодинамики (при изобарном расширении): $Q=V*R*зT+\frac{3}{2}*V*R*зT=V*R*зT*(1+\frac{3}{2})=\frac{5}{2}*V*R*зT$ (1)

Запишим уравнение Менделеева -Клайпирона: $p*V=\frac{m}{M}*R*зT$ , где р - оказывающее давление (Па), V - объём (м³), m - масса вещества (кг), M - малярная масса вещества (кг/моль), T - абсолютная температура (К), R– универсальная газовая постоянная (R = 8,31 Дж/моль*К). Так как процесс изобарный, то давление постоянно

т.е. р = const. Тогда $V=\frac{m}{M}*R*зT=V*R*зT$ . Подставиви данное выражение в формулу (1): $Q=\frac{5}{2}*V$

Отсюда выразим объём: $V=\frac{2}{5}*Q$ . Чтобы объём увеличился в 5 раз:

$V=\frac{2}{5}*Q*5=2*Q$ или $V=2*\frac{5}{2}*V*RзT=5*V*R*зT$

Ответ: Чтобы объём увеличился в 5 раз, ему необходимо передать количество теплоты равное: $5*V*R*зT$

WiLdToNnY_zn (74.8k баллов) 10 Март, 18

komynist12_zn · Answer 1 · 2018-03-10T10:12:43+0000

У нас происходит процесс изобарного нагревания и расширения. При изобарном процессе, в отличие от других, теплота идет и на совершение работы, и на увеличение внутренней энергии газа: Q=1.5*p*дельта V (дельта U - изменение внутренней энергии идеального одноатомного газа)+p*дельта V(работа газа). Итоговая формула:

Q=2.5*p*дельта V=2.5*n*R*дельта Т (в соответствии с уравнением Клаперона-Менделеева pv=nRT). Так как из этих данных мы знаем ни давление, ни конкретное изменение объема, ни изменение температуры, точный ответ дать нельзя. Скорее всего, ты не до конца написал(а) условие.