2020-02-19
Моль гелия при нормальных условиях находится внутри эластичной оболочки. Наружные условия изменяются так, что к некоторому моменту газ получает 100 Дж тепла, а температура газа увеличивается при этом на 10 К. Оцените изменение объема газа.
Решение:
Видно, что при такой небольшой тепловой добавке (по сравнению с начальной внутренней энергией порции газа) изменение объема газа будет совсем малым (это придется проверить!). Тогда запишем
$p \approx const = p_{0}$ и $Q = p_{0}V + \frac{3}{2} \nu R \Delta T$,
откуда
$p_{0} \Delta V = Q - \frac{3}{2} \nu R \Delta T = 100 Дж - \frac{3}{2} \cdot 1 \cdot 8,3 \cdot 10 Дж = - 25 Дж$,
$\Delta V = \frac{p_{0} \Delta V }{p_{0} } = \frac{-25 Дж}{10^{5} Па} = -0,25 л$.
Итак, в данном процессе объем уменьшается примерно на 0,25 л, что существенно меньше начального объема этой порции газа $V_{0} = 22,4 л$.