Объем идеального одноатомного газа при изобарном расширении увеличился на 0,001 м³. Чему равно количество теплоты, которое получил газ при расширении, если его давление равно 100 кПа? МОЖНО С ДАНО.

Для решения этой задачи нам понадобится использовать закон Гей-Люссака, который гласит: при изобарном процессе отношение изменения объема газа к исходному объему равно отношению изменения температуры газа к исходной температуре.

Мы знаем следующие данные:
Изменение объема газа (ΔV) = 0,001 м³ (это величина, на которую увеличился объем газа)
Исходное давление газа (P) = 100 кПа

По закону Гей-Люссака, отношение изменения объема к исходному объему равно отношению изменения температуры к исходной температуре. Мы можем записать это следующим образом:

ΔV/V = ΔT/T

Теперь нам нужно найти отношение изменения температуры газа к исходной температуре. Для этого нам понадобится формула:

ΔT/T = ΔV/V

Подставим известные значения:

ΔT/T = 0,001 м³ / V

Теперь мы должны узнать, как определить значение V. У нас есть график зависимости между V и P, который показывает, как меняется объем газа в зависимости от давления. По этому графику мы можем увидеть, что при давлении 100 кПа объем газа равен 0,005 м³.

Теперь мы можем подставить значение V в формулу:

ΔT/T = 0,001 м³ / 0,005 м³ = 0,2

Таким образом, отношение изменения температуры к исходной температуре равно 0,2.

Теперь мы можем воспользоваться формулой для нахождения количества теплоты, которое получил газ при расширении:

Q = ΔT * n * R,

где Q - количество теплоты, ΔT - изменение температуры, n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная.

Поскольку у нас идеальный одноатомный газ, то универсальная газовая постоянная R будет равна 8,314 Дж/(моль·К).

Осталось найти значение n - количество вещества газа. Это можно сделать с использованием формулы нормального состояния газа:

PV = nRT,

где P - давление, V - объем, n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная, T - абсолютная температура.

Подставим известные значения:

100 кПа * 0,005 м³ = n * 8,314 Дж/(моль·К) * T.

Таким образом, n = (100 кПа * 0,005 м³) / (8,314 Дж/(моль·К) * T).

Теперь вернемся к формуле для количества теплоты и подставим все известные значения:

Q = ΔT * n * R = (0,2) * ((100 кПа * 0,005 м³) / (8,314 Дж/(моль·К) * T)) * 8,314 Дж/(моль·К).

В результате получим формулу для расчета количества теплоты:

Q = 0,2 * (100 кПа * 0,005 м³) / T.

Теперь, если мы узнаем значение абсолютной температуры газа (T), мы сможем вычислить количество теплоты (Q), которое газ получил при его расширении.