Запишем формулу кинетической энергии в малекулярной физике . Нам неизвестна температура, её мы выражаем из уравнения Менделеева-Клайперона ⇒ из данной формулы выражаем температуру ⇒ подставив данную формулу в формулу кинетической энергии
R - универсальная газовая постоянная = 8,31 Дж/моль*К.
k - постоянная Больцмана = 1,38*10⁻²³ Дж/К.
V - объём = 1 м³.
p - давление = 1,5*10⁵ Па.
N - число малекул = 2*10²⁵.
Na - число авагадро = 6*10²³ моль₋₁
Подставляем численные данные и вычисляем ⇒
Джоуль.
ответ: Дж.
Дано: ν=1 моль, V=const, T2=280 К, p2=3p1, Q−? Решение задачи: Согласно первому закону термодинамики количество теплоты Q, подведённое к газу, расходуется на изменение внутренней энергии газа ΔU и на совершение газом работы A. Запишем закон в математической форме: ₽ Инженерно Геодезические изыскания! Q=ΔU+A(1) Внутренняя энергия идеального газа зависит исключительно от температуры, её изменение ΔU возможно найти по формуле: ΔU=32νRΔT Работа газа A в изохорном процессе (V=const) равна нулю: A=0 Учитывая два последних полученных выражения, формула (1) примет вид: Q=32νRΔT(2) Для определения изменения абсолютной температуры газа ΔT в изохорном процессе необходимо найти начальную температуру газа T1, для чего воспользуемся законом Шарля: ₽ Инженерно Геодезические изыскания! p1T1=p2T2 Откуда: T1=T2p1p2 По условию задачи давление увеличилось в 3 раза, то есть p2=3p1, поэтому: T1=T2p13p1=13T2 Найдём изменение температуры газа ΔT: ΔT=T2–T1=T2–13T2 ΔT=23T2 Тогда формула (2) с учётом этого выражения станет такой: Q=32νR⋅23T2 Q=νRT2 Произведём расчёт численного ответа задачи: Q=1⋅8,31⋅280=2326,8Дж ответ: 2326,8 Дж. НАДЕЮСЬ ТАК?
