2017-10-15
В вертикальном цилиндре под массивным поршнем находится одноатомный идеальный газ. Сколько теплоты необходимо сообщить газу, чтобы он при расширении совершил работу $\Delta A$? Теплообменом газа с окружающей средой пренебречь.
Решение:
Считая, что нагревание газа в цилиндре происходит достаточно медленно, можно утверждать, что давление $p$ газа в цилиндре остается неизменным. Поэтому работу газа можно найти из соотношения: $\Delta A = p \Delta V$, где $\Delta V$ - изменение объема газа. При изобарическом изменении объема v молей газа согласно уравнению Клапейрона-Менделеева его температура должна измениться на величину $\Delta T = p \Delta V/ \nu R$, где $R$ - газовая постоянная. Учитывая, что при изобарическом процессе молярная теплоемкость идеального одноатомного газа равна $2,5R$, получим, что искомое количество теплоты равно $\Delta Q = 2,5 \nu R \Delta T = 2,5 \Delta A$.