Question

Водород и азот равной массы, взятые при одинаковых давлениях, нагревают на 15 К. Одинаковая ли работа совершается газами при этом?
А. Работа, совершенная водородом, в 14 раз больше.
Б. Работа, совершенная азотом, в 14 раз больше.
В. Совершаются равные работы.
Г. По условию задачи невозможно сравнить работы, совершенные
газами.

Answer 1

Для решения данной задачи нам необходимо использовать формулу, связывающую работу с изменением внутренней энергии газа и изменением его температуры. Формула имеет следующий вид:

Работа = ΔU = nCvΔT,

где ΔU - изменение внутренней энергии газа, n - количество вещества газа, Сv - молярная теплоемкость газа при постоянном объеме, ΔT - изменение температуры газа.

В данной задаче известно, что массы водорода и азота равны, а давления их также одинаковы. Для одинакового количества вещества водорода и азота давление прямо пропорционально количеству молекул газа, поэтому можно сказать, что количество вещества газа в одинаковых условиях одинаково.

Из формулы видно, что работа газа пропорциональна его изменению внутренней энергии, которое в свою очередь зависит от изменения температуры. Таким образом, если изменение температуры одинаково для обоих газов, то работа, совершенная этими газами, также будет одинакова.

Ответ: В. Совершаются равные работы.