Один моль идеального одноатомного газа нагревается из начального состояния с температурой T 1 = 300 К сначала при постоянном давлении, а затем при постоянном объёме переводится в состояние с температу?

Физика | 5 - 9 классы

Один моль идеального одноатомного газа нагревается из начального состояния с температурой T 1 = 300 К сначала при постоянном давлении, а затем при постоянном объёме переводится в состояние с температурой T 2 = 400 К .

Оказалось, что за время всего процесса газу передано количество теплоты Q = 4000 Дж .

Во сколько раз изменился объём, занимаемый газом?

Ответить на вопрос
Ответы (1)
Zarina13072004 12 сент. 2018 г., 17:04:40

1) досконально изучаем задачу, вникаем в каждое слово, делаем схему (смотрите приложение)

2) раз дано количество теплоты, то целесообразно отталкиваться именно от него, а потом смотреть, что неизвестно и что с этим можно сделать

по 1 закону термодинамики : Q = A + ΔU

A = A1 + A2

• при изобарном процессе работа в общем случае всегда считается по формуле : A = PΔV

для нашего случая имеем : А1 = P1 (V0 - V1)

• во втором случае, когда объем постоянен, работы не совершается (это видно из верхней формулы)

ΔU = ΔU1 + ΔU2

• в общем случае формула внутренней энергии газа такова по определению : U = N Ek (сумма кинетических энергий всех молекул ; так как газ идеальный, энергией взаимодействия молекул (потенциальной) пренебрегаем).

Из нее можно получить следующее : U = (i / 2) * v R T, где i - число степеней свободы.

Для одноатомного газа i = 3, для двухатомного газа i = 5

итак, получаем : ΔU1 = 1.

5 v R (T0 - T1)

ΔU2 = 1.

5 v R (T2 - T0)

для простоты расчетов в дальнейшем важно заметить, что значение1.

5 v R (T0 - T1) соответствует значению1.

5 P1 (V0 - V1)согласно закону Менделеева - Клапейрона

таким образом, получаем :

Q = 2.

5 P1 (V0 - V1) + 1.

5 v R (T2 - T0).

3) заметим, что в уравнении 1 закона термодинамики у нас 4 неизвестных, и если с двумя мы знаем, что делать, то P1 и T0 нужно как - то выразить

кстати, сразу введем параметр : x = V0 / V1(именно это отношение нас и просят найти)

•температуру T0 можно выразить из газового закона Гей - Люссака (он применим для газа данной массы, с которым что - то делают при постоянном давлении) :

V1 / T1 = V0 / T0,

T0 = (T2 V0) / V1 = T1 x

• давление P1 можно выразить из газового закона Шарля (но это долго, ибо нужны будут дополнительные действия), а можно из закона Менделеева - Клапейрона.

Получаем :

P1 = (v R T1) / V1.

4) задача почти решена, осталось подставить все найденные выражения в 1 закон термодинамики

дабы не утомлять вас многочисленными строками матана, предоставлю вам конечную формулу.

К тому же, матан здесь нетрудный

x = (Q / (vRT1)) + 2.

5 - 1.

5 (T2 / T1).

Находим, чтоx≈ 2.

105.

МихаилСухарик 10 июл. 2018 г., 15:01:09 | 10 - 11 классы

Сколько молей идеального одноатомного газа можно нагреть на 50К при постоянном давлении, передав ему количество теплоты, равное 4155Дж?

Сколько молей идеального одноатомного газа можно нагреть на 50К при постоянном давлении, передав ему количество теплоты, равное 4155Дж?

Nataxylia 1 нояб. 2018 г., 02:09:31 | 5 - 9 классы

Газ при температуре 27С занимает объём 6 м3?

Газ при температуре 27С занимает объём 6 м3.

Какой объём занимает этот газ при температуре 377С?

Давление - постоянная величина.

Olesyagalatsan 18 нояб. 2018 г., 23:03:45 | 10 - 11 классы

Какое количество теплоты надо сообщить при постоянном давлении 4 моль идеального одноатомного газа, чтобы увеличить его температуру на 6 К?

Какое количество теплоты надо сообщить при постоянном давлении 4 моль идеального одноатомного газа, чтобы увеличить его температуру на 6 К?

Газовая постоянная 8.

31.

Ershovyvikatan 23 авг. 2018 г., 09:12:04 | 10 - 11 классы

Сначала газ нагревают изохорно от 400 К до 600 К, а затем нагревают изобарно до температуры Т?

Сначала газ нагревают изохорно от 400 К до 600 К, а затем нагревают изобарно до температуры Т.

После этого газ приводят в исходное состояние в процессе, при котором давление уменьшается прямо пропорционально объёму газа.

Найти Т(в кельвинах).

Vasily12 8 июл. 2018 г., 14:59:49 | 10 - 11 классы

Некоторое количество идеального одноатомного газа нагревается от температуры T1 = 300 К до температуры T2 = 400 К?

Некоторое количество идеального одноатомного газа нагревается от температуры T1 = 300 К до температуры T2 = 400 К.

При этом объём газа изменялся прямо пропорционально его абсолютной температуре (V = αT, α = const).

Начальный объём газа V1 = 3 л.

, давление, измеренное в конце процесса, оказалось равным P2 = 1 атм.

Какую работу совершил газ в этом процессе?

Какое количество теплоты было подведено газу?

Din0110a 17 сент. 2018 г., 22:57:33 | 10 - 11 классы

Некоторое количество газа занимает объём 10л при давлении 100кПа и температуре 300К ?

Некоторое количество газа занимает объём 10л при давлении 100кПа и температуре 300К .

Сначала газ нагревают без изменения объёма до тмпературы 320К а затем при постоянном давлении до температуры равной 350К.

Найти работу.

YanaStavila 19 февр. 2018 г., 14:40:54 | 10 - 11 классы

Газ при температуре 47 оС занимает объём 550 см3?

Газ при температуре 47 оС занимает объём 550 см3.

Какой объём займёт этот газ при температуре 475 оС и постоянном давлении?

Mars999999999 22 мая 2018 г., 22:47:33 | 10 - 11 классы

Какое количество теплоты Q нужно передать двум молям идеального одноатомного газа, чтобы увеличить его объем в 3 раза при постоянном давлении?

Какое количество теплоты Q нужно передать двум молям идеального одноатомного газа, чтобы увеличить его объем в 3 раза при постоянном давлении?

Начальная температура газа T0, R - универсальная газовая постоянная.

Raullarin 27 нояб. 2018 г., 19:07:47 | 10 - 11 классы

5 моль одноатомного идеального газа сначала изобарно нагревают, сообщив газу количество теплоты Q1 = 100 Дж?

5 моль одноатомного идеального газа сначала изобарно нагревают, сообщив газу количество теплоты Q1 = 100 Дж.

Затем газ изохорно охлаждают до первоначальной температуры.

Какое количество теплоты Q2 газ отдаёт при изохорном процессе?

Aliska12381 4 дек. 2018 г., 21:34:46 | 10 - 11 классы

Один моль идеального одноатомного газа нагревается из начального состояния с температурой T1 = 300 К сначала при постоянном давлении, а затем при постоянном объёме переводится в состояние с температур?

Один моль идеального одноатомного газа нагревается из начального состояния с температурой T1 = 300 К сначала при постоянном давлении, а затем при постоянном объёме переводится в состояние с температурой T2 = 400 К .

Оказалось, что за время всего процесса газу передано количество теплоты Q = 4000 Дж .

Во сколько раз изменился объём, занимаемый газом?

Вы находитесь на странице вопроса Один моль идеального одноатомного газа нагревается из начального состояния с температурой T 1 = 300 К сначала при постоянном давлении, а затем при постоянном объёме переводится в состояние с температу? из категории Физика. Уровень сложности вопроса рассчитан на учащихся 5 - 9 классов. На странице можно узнать правильный ответ, сверить его со своим вариантом и обсудить возможные версии с другими пользователями сайта посредством обратной связи. Если ответ вызывает сомнения или покажется вам неполным, для проверки найдите ответы на аналогичные вопросы по теме в этой же категории, или создайте новый вопрос, используя ключевые слова: введите вопрос в поисковую строку, нажав кнопку в верхней части страницы.