2018-04-16
Идеальный газ, состоящий из $N$-атомных молекул, расширяют изобарически. Считая, что у молекул возбуждены все степени свободы (поступательные, вращательные и колебательные), найти, какая доля теплоты, сообщаемой газу в этом процессе, расходуется на работу расширения. Чему равна эта доля для одноатомного газа?
Решение:
В изобарном процессе проделанная работа
$A = pdv = RdT$ на моль.
С другой стороны, теплопередача $Q = C_{p}dT$
Итак $C_{p} = (3N - 2)R$ для неколлинеарных молекул и $C_{p} = \left ( 3N - \frac{3}{2} \right ) R$ для линейных молекул
таким образом $\frac{A}{Q} = \begin{cases} \frac{1}{3N - 2} &нелинейный \\ \frac{1}{2N - \frac{4}{2}} & линейный \end{cases}$
Для моноатомных газов $c_{p} = \frac{5}{2}$ и $\frac{A}{Q} = \frac{2}{5}$