Тема . №21 Качественная задача

.02 Молекулярная физика. Термодинамика

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела №21 качественная задача
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#100819

1 моль неона участвует в процессе, график которого изображён на рисунке в координатах P − V,  где P  – давление газа,  V  – объем газа. Определите, получает газ теплоту или отдаёт в процессах 1-2 и 2-3. Ответ поясните, опираясь на законы молекулярной физики и термодинамики.

PIC

Показать ответ и решение

По первому закону термодинамики

Q = ΔU + A,  (1)

где ΔU  – изменение внутренней энергии, A  – работа газа.
Внутренняя энергия равна

    3
U = 2νRT,  (2)

где ν  – количество газа, T  – температура газа.
Работа газа пропорциональна изменению объёма газа V  . А давление можно найти по формуле:

p= nkT = N-kT,  (3)
         V

где N  – количество молекул газа.
Процесс 1–2.
Объём постоянен V = const  , давление уменьшается, значит, и температура уменьшается (формула (3)). По формуле (2) ΔU < 0  . Так как объем постоянен, то работа газа равна 0, а из-за уменьшения температуры уменьшается и внутренняя энергия, значит, газ отдает некоторое количество теплоты Q12 < 0  .
Процесс 2–3
Давление прямо пропорционально объёму p ∼V  . Так как и давление и объём газа увеличивается, то из уравнения Менделеева-Клапейрона

pV =νRT

температура также увеличивается. По формуле (2) ΔU  > 0  .
При этом объём увеличивается, значит, A > 0  и по формуле (1) Q23 > 0.

Ответ:

Специальные программы

Все 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!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!