Один моль одноатомного идеального газа совершает процесс 1-2-3 (см. рис.). где T0=100 К. На участке 2-3 к газу подводят количество тепла Q23=2,5 кДж. Найти отношение полного подведенного к газу количества теплоты Q к работе, совершенной газом в ходе процесса А.
Добрый день! Давайте разбираться вместе с этим вопросом.
В данной задаче у нас есть моль одноатомного идеального газа, который совершает процесс 1-2-3, как показано на рисунке. Нам нужно найти отношение полного подведенного к газу количества теплоты Q к работе, совершенной газом в ходе процесса А.
Чтобы решить эту задачу, нам понадобится использовать первый закон термодинамики, который гласит, что изменение внутренней энергии газа равно сумме количества подведенного тепла и работы, совершенной газом: ΔU = Q - W.
В данном случае процесс А является изохорным процессом, то есть объем газа остается постоянным. Поэтому работа, совершенная газом в ходе процесса А, равна нулю: W = 0.
Таким образом, уравнение первого закона термодинамики примет следующий вид: ΔU = Q.
Теперь нам нужно найти изменение внутренней энергии газа, δU, на участке 2-3. Изменение внутренней энергии газа определяется по формуле: δU = n*Cv*ΔT, где n - количество вещества газа (в данном случае 1 моль), Cv - молярная теплоемкость при постоянном объеме, ΔT - изменение температуры.
Молярная теплоемкость при постоянном объеме определяется для одноатомного идеального газа по формуле: Cv = (3/2)*R, где R - универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/(моль*К)).
Таким образом, изменение внутренней энергии газа на участке 2-3 будет равно: δU = n*Cv*ΔT = 1*(3/2)*R*(T3 - T2).
Теперь, зная, что на участке 2-3 к газу подводят количество тепла Q23 = 2,5 кДж, и что количество тепла равно изменению внутренней энергии газа (Q23 = δU), мы можем записать следующее уравнение: 2,5 кДж = 1*(3/2)*R*(T3 - T2).
Так как нам дано, что начальная температура газа (T2) равна 100 К, мы можем записать уравнение следующим образом: 2,5 кДж = 1*(3/2)*R*(T3 - 100).
Теперь нам нужно найти отношение полного подведенного к газу количества теплоты Q к работе, совершенной газом в ходе процесса А. Поскольку работа равна нулю (W = 0), то отношение Q к W будет неопределенным.
Таким образом, отношение полного подведенного к газу количества теплоты Q к работе, совершенной газом в ходе процесса А, будет равно "неопределенно". Это означает, что в данном случае работа не производится или процесс А не имеет работы.
Надеюсь, эта информация была полезна для тебя! Если у тебя возникли еще какие-либо вопросы, не стесняйся задавать. Желаю успехов в учебе!
В данной задаче у нас есть моль одноатомного идеального газа, который совершает процесс 1-2-3, как показано на рисунке. Нам нужно найти отношение полного подведенного к газу количества теплоты Q к работе, совершенной газом в ходе процесса А.
Чтобы решить эту задачу, нам понадобится использовать первый закон термодинамики, который гласит, что изменение внутренней энергии газа равно сумме количества подведенного тепла и работы, совершенной газом: ΔU = Q - W.
В данном случае процесс А является изохорным процессом, то есть объем газа остается постоянным. Поэтому работа, совершенная газом в ходе процесса А, равна нулю: W = 0.
Таким образом, уравнение первого закона термодинамики примет следующий вид: ΔU = Q.
Теперь нам нужно найти изменение внутренней энергии газа, δU, на участке 2-3. Изменение внутренней энергии газа определяется по формуле: δU = n*Cv*ΔT, где n - количество вещества газа (в данном случае 1 моль), Cv - молярная теплоемкость при постоянном объеме, ΔT - изменение температуры.
Молярная теплоемкость при постоянном объеме определяется для одноатомного идеального газа по формуле: Cv = (3/2)*R, где R - универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/(моль*К)).
Таким образом, изменение внутренней энергии газа на участке 2-3 будет равно: δU = n*Cv*ΔT = 1*(3/2)*R*(T3 - T2).
Теперь, зная, что на участке 2-3 к газу подводят количество тепла Q23 = 2,5 кДж, и что количество тепла равно изменению внутренней энергии газа (Q23 = δU), мы можем записать следующее уравнение: 2,5 кДж = 1*(3/2)*R*(T3 - T2).
Так как нам дано, что начальная температура газа (T2) равна 100 К, мы можем записать уравнение следующим образом: 2,5 кДж = 1*(3/2)*R*(T3 - 100).
Теперь нам нужно найти отношение полного подведенного к газу количества теплоты Q к работе, совершенной газом в ходе процесса А. Поскольку работа равна нулю (W = 0), то отношение Q к W будет неопределенным.
Таким образом, отношение полного подведенного к газу количества теплоты Q к работе, совершенной газом в ходе процесса А, будет равно "неопределенно". Это означает, что в данном случае работа не производится или процесс А не имеет работы.
Надеюсь, эта информация была полезна для тебя! Если у тебя возникли еще какие-либо вопросы, не стесняйся задавать. Желаю успехов в учебе!