Какую работу совершил газ, взятый в количестве двух молей при изобарном нагревании на 50 ки как при этом изменилась их внутренняя
энергия? Рассчитайте количество теплоты полученное в этом процессe

Вопрос задает, какую работу совершил газ, взятый в количестве двух молей, при изобарном нагревании на 50 К, и как изменилась внутренняя энергия газа в этом процессе. Также требуется рассчитать количество теплоты, полученное в этом процессе.

Для начала, давайте разберемся, что такое изобарное нагревание. Изобарное нагревание означает, что давление газа остается постоянным в течение всего процесса. Это означает, что в данном случае давление газа остается неизменным.

Работа, совершенная газом, может быть рассчитана по следующей формуле:

W = P * ΔV

где W - работа, P - давление газа, ΔV - изменение объема газа.

Однако, нам неизвестно, что произошло с объемом газа в этом процессе. Если мы предположим, что объем газа остался постоянным (т.е. ΔV = 0), то работа, совершенная газом, будет равна нулю. Это происходит потому, что при изобарном процессе газ расширяется или сжимается при постоянном давлении, и в этом случае газом совершается работа только при изменении объема.

Теперь рассмотрим, как изменилась внутренняя энергия газа в процессе изобарного нагревания. Изобарное нагревание увеличивает внутреннюю энергию газа.

Исторические эксперименты показали, что при изобарном процессе изменение внутренней энергии газа связано только с изменением его температуры. Математически оно может быть выражено следующим образом:

ΔU = n * Cv * ΔT

где ΔU - изменение внутренней энергии газа, n - количество вещества (в данном случае 2 моля), Cv - молярная теплоемкость при постоянном объеме, ΔT - изменение температуры.

Для нахождения количества теплоты, полученного в этом процессе, мы используем формулу:

Q = ΔU + W

где Q - количество теплоты, полученное или переданное газу, ΔU - изменение внутренней энергии газа, W - работа, совершенная газом.

В случае изобарного нагревания без работы (когда ΔV = 0), количество теплоты можно найти только по изменению внутренней энергии газа:

Q = ΔU

Таким образом, для рассчета количества теплоты, полученного в этом процессе, нам необходимо знать значения молярной теплоемкости при постоянном объеме (Cv) и изменение температуры (ΔT). Эти значения могут быть получены из таблиц или указаны в задании.

Теперь давайте применим эти формулы к нашему случаю.

Предположим, что нам известно, что молярная теплоемкость при постоянном объеме (Cv) для этого газа равна 20 Дж/(моль*К), и что изменение температуры (ΔT) равно 50 К.

Тогда, используя формулу для изменения внутренней энергии газа:

ΔU = n * Cv * ΔT
= 2 моля * 20 Дж/(моль*К) * 50 К
= 2000 Дж

Мы получаем, что изменение внутренней энергии газа равно 2000 Дж.

С учетом того, что работа газа равна нулю, поскольку объем газа остался постоянным, количеств теплоты, полученное в этом процессе, будет равно изменению внутренней энергии газа:

Q = ΔU
= 2000 Дж

Таким образом, количество теплоты, полученное в этом процессе, равно 2000 Дж.