Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 12768
2020-01-17 
Разреженный газ нагревают в сосуде постоянного объема, при этом его удельная теплоемкость оказывается равной $740 Дж/(кг \cdot К)$. Что это за газ?
Решение:
Если это одноатомный газ, то теплоемкость его при постоянном объеме в расчете на один моль составляет
$C_{V1} = \frac{3}{2} R = 12,46 Дж/(моль \cdot К)$.
а масса одного моля равна
$M_{1} = \frac{12,46 Дж/(моль \cdot К)}{740 Дж/(кг \cdot К)} = 0,0168 кг/моль = 16,8 г/моль$
- такого одноатомного газа нет.
Посмотрим среди двухатомных газов. Для них
$C_{V2} = \frac{5}{2} R = 20,775 Дж/(моль \cdot К)$
и масса одного моля
$M_{2} = \frac{20,775 Дж/(моль \cdot К)}{740 Дж/(кг \cdot К) } = 0,028кг/моль = 28 г/моль$.
Это - азот (возможны и другие ответы - например, СО тоже двухатомный газ и тоже имеет молярную массу 28 г/моль).
Для трех- и многоатомных газов
$C_{V3} = 3R = 24,93 Дж/(моль \cdot К)$
и масса одного моля
$M_{3} = 0,0337 кг/моль = 33,7 г/моль$.
Если считать число в условии точным, такого газа быть не должно. Однако, если посчитать теплоемкость $740 Дж/(кг \cdot К)$ приблизительно заданной, то можно поискать газ с $M_{3} = 34 r/моль$ или $M_{3} = 33 г/моль$.
И еще - в условии задан газ, а не смесь газов, иначе решение несильно усложнилось бы.
Разреженный газ нагревают в сосуде постоянного объема, при этом его удельная теплоемкость оказывается равной $740 Дж/(кг \cdot К)$. Что это за газ?
Решение:
Если это одноатомный газ, то теплоемкость его при постоянном объеме в расчете на один моль составляет
$C_{V1} = \frac{3}{2} R = 12,46 Дж/(моль \cdot К)$.
а масса одного моля равна
$M_{1} = \frac{12,46 Дж/(моль \cdot К)}{740 Дж/(кг \cdot К)} = 0,0168 кг/моль = 16,8 г/моль$
- такого одноатомного газа нет.
Посмотрим среди двухатомных газов. Для них
$C_{V2} = \frac{5}{2} R = 20,775 Дж/(моль \cdot К)$
и масса одного моля
$M_{2} = \frac{20,775 Дж/(моль \cdot К)}{740 Дж/(кг \cdot К) } = 0,028кг/моль = 28 г/моль$.
Это - азот (возможны и другие ответы - например, СО тоже двухатомный газ и тоже имеет молярную массу 28 г/моль).
Для трех- и многоатомных газов
$C_{V3} = 3R = 24,93 Дж/(моль \cdot К)$
и масса одного моля
$M_{3} = 0,0337 кг/моль = 33,7 г/моль$.
Если считать число в условии точным, такого газа быть не должно. Однако, если посчитать теплоемкость $740 Дж/(кг \cdot К)$ приблизительно заданной, то можно поискать газ с $M_{3} = 34 r/моль$ или $M_{3} = 33 г/моль$.
И еще - в условии задан газ, а не смесь газов, иначе решение несильно усложнилось бы.
