Одноатомный газ заключён в балон вместимостью 50л.При изохорном нагревании его давление...

Question

Одноатомный газ заключён в балон вместимостью 50л.При изохорном нагревании его давление возросло на 0,6 МПа.Определить количество теплоты, сообщенное газу, и изменение его внутренней энергии.

Answer 1

При изохорическом процессе , где Q - количество теплоты (Дж), ΔU - изменение внутриней энергии (Дж). Получаем что, количество теплоы равно изменению внутриней энергии. 

Внутренюю энергию одноатомного газа определяем по формуле: , где V - объём (м³), р - давление (Па). В системе СИ: 50 л = 0,05 м³;

0,6 МПа = 6*10⁵ Па. Подставляем численные значения и вычисляем: 

Дж.

Answer 2

Процесс изохорный => V=const. (Обьем не изменен => работа не совершается) 

Q=дельтаU+A' (A' у нас равен 0) 

Q=дельтаU

для нахождения теплоты переданной газу, достаточно найти изменение внутренней энегрии газа (это дельта U)

дельтаU=(3/2)*(m/M)*R*(T2-T1)

( это ключевая формула, но мы в ней ничего не знаем, надо выразить все через те велечины что даны)

запишем уровнение Менделеева-Клапейрона для двух состояний, до нагревания и после

p1*V=(m/M)*R*T1

p2*V=(m/M)*R*T2 (V у нас не меняется,p1-давление газа до нагревания, T1-температура до нагревания)

вычетаем из второго уравниения первое получаем

(p2-p1)*V=(m/M)*R*(T2-T1)

изменение p2-p1 мы знаем 0,6 МПа.

мы можем подставить это в 

дельтаU=(3/2)*(m/M)*R*(T2-T1)

получаем дельтаU=(3/2)*(p2-p1)*V

дельта U=(3/2)*0,6*(10^(-3))*50*10^(-3)=4.5*10^(-5) дж