Question

3 моль идеального газа при постоянном давлении увеличили свой объем, увеличив его температуру в 3 раза. В этот момент он заработал 30 кДж. Найди его начальную температуру

Answer 1

Добрый день, ученик! Рад, что ты обратился ко мне за помощью. Давай разберемся вместе с этой задачей.

У нас есть 3 моля идеального газа, который при постоянном давлении увеличил свой объем в 3 раза. Также нам известно, что в этот момент газ заработал 30 кДж энергии.

Для решения этой задачи мы можем воспользоваться уравнением состояния идеального газа, которое записывается следующим образом:

P1 * V1 / T1 = P2 * V2 / T2,

где P1 и P2 - начальное и конечное давление газа,
V1 и V2 - начальный и конечный объем газа,
T1 и T2 - начальная и конечная температура газа.

Мы ищем начальную температуру, поэтому обозначим ее как Т1. Пусть P1 и V1 будут начальными давлением и объемом газа соответственно, а P2 и V2 - конечными давлением и объемом газа.

Так как газ при постоянном давлении увеличивает свой объем в 3 раза, то мы можем записать соотношение V2 = 3 * V1.

Теперь нам нужно найти начальную температуру газа Т1. Мы знаем, что газ заработал 30 кДж энергии в этот момент. Давай воспользуемся формулой для работы газа:

Работа = n * R * (T2 - T1),

где Работа - работа газа, n - количество молей газа, R - универсальная газовая постоянная.

Подставим известные значения в формулу:

30 кДж = 3 моль * R * (3Т1 - Т1).

Упростим:

30 кДж = 3 моль * R * 2Т1.

Можем сократить количество молей газа и универсальную газовую постоянную:

10 кДж = 2Т1.

Теперь найдем значение Т1:

Т1 = (10 кДж) / 2 = 5 кДж.

Таким образом, начальная температура газа составляет 5 кДж.

Надеюсь, что мое объяснение было понятным и помогло тебе разобраться с задачей. Если у тебя остались вопросы, не стесняйся задавать их!