2020-01-17
Газовая смесь состоит из равного числа молей гелия, азота и углекислого газа. Найдите показатель адиабаты для такого газа.
Решение:
Решение этой задачи довольно простое. Показатель адиабаты равен отношению молярных теплоемкостей газа при постоянном давлении и при постоянном объеме:
$\gamma = \frac{C_{p} }{C_{V} } =1 + \frac{R}{C_{V} }$,
поэтому остается найти величину $C_{V}$ для такого газа. Гелий - одноатомный газ, его молярная теплоемкость при постоянном объеме раина $\frac{3}{2} R$. Азот - двухатомный газ. для него эта величина составляет $\frac{5}{2} R$, а для трехатомного углекислого газа (это уже многоатомный газ) $C_{V}$ равна $3R$. В одном моле смеси по условию содержится по $\frac{1}{3}$ моля каждого газа, т.е.
$C_{V} = \frac{1}{3} \frac{3}{2} R + \frac{1}{3} \frac{5}{2} R + \frac{1}{3} 3R = \frac{7}{3} R$.
Тогда окончательно
$\gamma = 1 + \frac{R}{C_{V} } = \frac{10}{7}$.