.03 Первое начало термодинамики
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
В цилиндр с подвижным поршнем накачали 
моля идеального одноатомного газа при температуре 
. Накачивание
вели так, что давление газа было постоянным. Затем накачку прекратили и дали газу в цилиндре расшириться без теплообмена с
окружающей средой до давления 
атм. При этом газ остыл до температуры 
. Какую суммарную работу совершил
газ в этих двух процессах? В исходном состоянии цилиндр был пуст и поршень касался дна. (Ответ дайте в кДж округлите до
целых.)
В первом процессе газ расширяется при постоянном давлении от объема 0 до 
. Так как 
, то процесс изобарный и
работу газа, совершенную за этот процесс можно найти по формуле:
Запишем уравнение Менделеева – Клапейрона:
где 
— количество вещества газа, 
— универсальная газовая постоянная, 
.
Подставим (2) в (1):
Рассмотрим второй процесс. В условии сказано, что газ расширялся без теплообмена с окружающей средой, то есть второй
процесс был адиабатическим.
Запишем первое начало термодинамики для адиабатического процесса (с учетом того, что 
):
где 
— количество теплоты, 
— изменение внутренней энергии газа. Выразим работу газа, совершенную во втором
процессе:
Изменение внутренней энергии одноатомного газа во втором процессе равно:
где изменение абсолютной температуры газа во втором процессе 
, причем 
.
Подставим (4) в (3):
Найдем суммарную работу, которую совершил газ в этих двух процессах:
Специальные программы
Программа
лояльности v2.0
Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!
Крути рулетку
и выигрывай призы!
Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.
Бесплатное онлайн-обучение
Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.
Налоговые вычеты
Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».
Специальное предложение
для учителей
Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!
Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ
Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!
