Question

1 моль идеального одноатомного газа, находящегося в цилиндре под лёгким незакреплённым поршнем, нагревается от температуры Т1 до температуры 3Т1. Вычислите количество теплоты, сообщённоё газу.

Answer 1

Для решения данной задачи, нам понадобится использовать формулу для вычисления количества теплоты, которое сообщается газу:

Q = n * C * ΔT,

где Q - количество теплоты, n - количество вещества газа (в данном случае 1 моль), C - молярная теплоёмкость газа (необходимо знать, чтобы продолжить решение), ΔT - изменение температуры.

Для решения задачи нам необходимо найти молярную теплоёмкость газа. В этом случае она будет быть постоянной и равна C = 3/2 * R, где R - газовая постоянная, равная 8,314 Дж/(моль*К).

Теперь, когда у нас есть все необходимые данные, мы можем приступить к решению задачи:

1. Найдём изменение температуры: ΔT = 3Т1 - Т1 = 2Т1. Здесь мы вычитаем из новой температуры старую, что даст нам изменение температуры.

2. Подставим все известные значения в формулу: Q = 1 * (3/2 * R) * 2Т1 = 3RТ1. Мы умножаем количество вещества газа на молярную теплоёмкость газа и на изменение температуры.

Таким образом, количество теплоты, сообщённое газу, равно 3RТ1. В итоге, чтобы вычислить заданное значение, необходимо перемножить газовую постоянную R (8,314 Дж/(моль*К)) на два (изменение температуры) и температуру Т1. Полученный результат будет выражен в Дж (джоулях).