при изобарном расширении, выполняется первое начала термодинамики:
, где а - совершаемая работа, δu - изменение внутреней энергии.
работа газа определяется по формуле: , где v - "ню"колическтва вещества (моль), r - универсальная газвая постояная (r = 8,31 дж/кг*к), δт - абсолютная температура.
изменение внутренй энергии газа (в данной случае одноатомного) определяем по формуле: где v - "ню"колическтва вещества (моль), r - универсальная газвая постояная (r = 8,31 дж/кг*к), δт - абсолютная температура.
данные две, выше написанные формулы подставляем в формулу первого начала термодинамики (при изобарном расширении): (1)
запишим уравнение менделеева -клайпирона: , где р - оказывающее давление (па), v - объём (м³), m - масса вещества (кг), m - малярная масса вещества (кг/моль), t - абсолютная температура (к), r– универсальная газовая постоянная (r = 8,31 дж/моль*к). так как процесс изобарный, то давление постоянно
т.е. р = const. тогда . подставиви данное выражение в формулу (1):
отсюда выразим объём: . чтобы объём увеличился в 5 раз:
или
ответ: чтобы объём увеличился в 5 раз, ему необходимо передать количество теплоты равное:
у нас происходит процесс изобарного нагревания и расширения. при изобарном процессе, в отличие от других, теплота идет и на совершение работы, и на увеличение внутренней энергии газа: q=1.5*p*дельта v (дельта u - изменение внутренней энергии идеального одноатомного газа)+p*дельта v(работа газа). итоговая формула:
q=2.5*p*дельта v=2.5*n*r*дельта т (в соответствии с уравнением клаперона-менделеева pv=nrt). так как из этих данных мы знаем ни давление, ни конкретное изменение объема, ни изменение температуры, точный ответ дать нельзя. скорее всего, ты не до конца написал(а) условие.