Тема . МКТ. Термодинамика

.03 Уравнение адиабаты. Политропические процессы. Теплоемкость газа

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела мкт. термодинамика
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#29540

С некоторым количеством одноатомного идеального газа проводят процесс, в котором его теплоемкость остается постоянной, а газ совершает работу A  (A >  0  ). Затем с этим же газом проводят изохорический процесс, в котором к нему подводят количество теплоты      3
Q  = --A
     4  , а его температура возвращается к первоначальному значению. Определить молярную теплоемкость газа в первом процессе. Универсальная газовая постоянная R =  8,31  Дж/(моль⋅ К) известна. Получает или отдает газ энергию в первом процессе в результате теплообмена?
(«Росатом», 2020, 10)

Показать ответ и решение

Пусть начальная температура газа в первом процессе – T1   , конечная – T2   . Тогда в первом процессе газ получает количество теплоты C ν(T2 − T1)  (C  – молярная теплоемкость газа в первом процессе,       ν  – количество вещества газа). Поэтому первый закон термодинамики для первого процесса дает

C ν(T  − T ) = 3-νR (T  − T  ) + A  (∗)
     2    1    2      2    1
Второй процесс, происходящий с газом – изохорический, с начальной температурой T
  2   , конечной –      T
      1   . И поскольку в нем не совершается работа, а газ – одноатомный, количество теплоты, сообщенное газу в этом процессе, определяется соотношением
Q =  3νR (T −  T ).
     2     1    2
При этом по условию это количество теплоты – положительное, поэтому T  > T
  2    1   (в первом процессе газ охлаждается, во втором нагревается). Выражая из этой формулы разность температур и подставляя ее в (*), получим
C =  3R Q-−-A--
     2    Q
Используя теперь данные условия задачи ( Q = 3 ∕4  A), найдем
       1-
C =  − 2R =  − 4, 16 Дж/ (м оль⋅ К)
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!