Question

Y моль одноатомного идеального газа при температуре Т1 занимает объем V1 при давлении p (кпа). Внутренняя энергия газа U1. В изобарическом процессе газу сообщили(отдали) количество теплоты Q. При этом газом совершена работа A, приращение внутренней энергии U2-U1. Конечная температура T2. 22 вариант

Answer 1

Добрый день! Давайте разберем вопрос постепенно.

Из условия задачи у нас есть следующие данные:
- Объем газа V1;
- Давление газа p;
- Температура газа T1;
- Внутренняя энергия газа U1;
- Количество теплоты, сообщенной газу Q;
- Работа газа A;
- Приращение внутренней энергии газа U2 - U1;
- Конечная температура газа T2.

Мы хотим найти значение каждой из этих величин. Для этого воспользуемся первым законом термодинамики, который утверждает, что изменение внутренней энергии газа равно сумме количества теплоты, сообщенной газу, и работы, выполненной над газом:
ΔU = Q - A (1),

где ΔU = U2 - U1.

Также, используя уравнение состояния идеального газа, мы можем связать объем, давление и температуру газа:
pV = nRT,
где n - количество вещества газа (у нас задано как "Y моль"), R - универсальная газовая постоянная.

Предлагаю решить эту задачу в несколько шагов:

Шаг 1: Найдем количество вещества газа.
Из уравнения состояния газа:
pV = nRT,
мы можем выразить количество вещества газа:
n = pV / RT.

Шаг 2: Найдем количество теплоты, сообщенной газу.
Из первого закона термодинамики (уравнение 1):
ΔU = Q - A,
но ΔU = U2 - U1,
поэтому Q = ΔU + A.

Шаг 3: Найдем работу газа.
У нас нет прямых данных о работе газа, но мы можем воспользоваться комбинацией уравнений состояния газа:
pV = nRT,
где p - известное давление газа, V - известный объем газа, а n и T - величины, которые мы найдем по предыдущим шагам.
Тогда работу газа можно выразить как:
A = p(V2 - V1).

Шаг 4: Найдем изменение внутренней энергии газа.
Из первого закона термодинамики (уравнение 1):
ΔU = Q - A,
но у нас уже есть значение Q и A, поэтому:
ΔU = Q - A.

Шаг 5: Найдем конечную температуру газа.
Также из уравнения состояния газа:
pV = nRT,
мы можем выразить температуру газа:
T2 = pV2 / (nR).

Теперь, имея все нужные уравнения и значения, мы можем подставить их и решить задачу, чтобы найти все искомые величины.

Желаю успехов в решении задачи! Если возникнут еще вопросы, я с радостью на них отвечу.