2018-07-21
В сосуде находится газ неон, который изобарно расширяется. К нему было подведено количество теплоты 100 кДж. Чему равна работа расширения? На какую величину изменится внутренняя энергия неона?
Решение:
Неон — одноатомный газ, следовательно, изменение внутренней энергии пеона определяется по формуле
$\Delta U = \frac{3}{2} \frac{m}{M} R \Delta T$,
где $m$ - масса неона, $M$ — его молярная масса. Работа газа в изобарном процессе равна
$A = \frac{m}{M}R \Delta T$.
Согласно первому началу термодинамики, количество теплоты, сообщенное неону, равно:
$Q = \Delta U + A$. (1)
Подставив в уравнение (1) выражения для $A$ и $\Delta U$, имеем:
$Q = \frac{3}{2} \frac{m}{M} R \Delta T + \frac{m}{M} R \Delta T = A \left ( \frac{3}{2} + 1 \right ) = A \frac{5}{2}$,
откуда
$A = 40 Дж, \Delta U = \frac{3}{2}A = 60 Дж$.