1 моль идеального одноатомного газа, находящегося в цилиндре под лёгким незакреплённым поршнем, нагревается от температуры Т1 до температуры 3Т1. Вычислите количество теплоты, сообщённоё газу.
Для решения данной задачи, нам понадобится использовать формулу для вычисления количества теплоты, которое сообщается газу:
Q = n * C * ΔT,
где Q - количество теплоты, n - количество вещества газа (в данном случае 1 моль), C - молярная теплоёмкость газа (необходимо знать, чтобы продолжить решение), ΔT - изменение температуры.
Для решения задачи нам необходимо найти молярную теплоёмкость газа. В этом случае она будет быть постоянной и равна C = 3/2 * R, где R - газовая постоянная, равная 8,314 Дж/(моль*К).
Теперь, когда у нас есть все необходимые данные, мы можем приступить к решению задачи:
1. Найдём изменение температуры: ΔT = 3Т1 - Т1 = 2Т1. Здесь мы вычитаем из новой температуры старую, что даст нам изменение температуры.
2. Подставим все известные значения в формулу: Q = 1 * (3/2 * R) * 2Т1 = 3RТ1. Мы умножаем количество вещества газа на молярную теплоёмкость газа и на изменение температуры.
Таким образом, количество теплоты, сообщённое газу, равно 3RТ1. В итоге, чтобы вычислить заданное значение, необходимо перемножить газовую постоянную R (8,314 Дж/(моль*К)) на два (изменение температуры) и температуру Т1. Полученный результат будет выражен в Дж (джоулях).
Q = n * C * ΔT,
где Q - количество теплоты, n - количество вещества газа (в данном случае 1 моль), C - молярная теплоёмкость газа (необходимо знать, чтобы продолжить решение), ΔT - изменение температуры.
Для решения задачи нам необходимо найти молярную теплоёмкость газа. В этом случае она будет быть постоянной и равна C = 3/2 * R, где R - газовая постоянная, равная 8,314 Дж/(моль*К).
Теперь, когда у нас есть все необходимые данные, мы можем приступить к решению задачи:
1. Найдём изменение температуры: ΔT = 3Т1 - Т1 = 2Т1. Здесь мы вычитаем из новой температуры старую, что даст нам изменение температуры.
2. Подставим все известные значения в формулу: Q = 1 * (3/2 * R) * 2Т1 = 3RТ1. Мы умножаем количество вещества газа на молярную теплоёмкость газа и на изменение температуры.
Таким образом, количество теплоты, сообщённое газу, равно 3RТ1. В итоге, чтобы вычислить заданное значение, необходимо перемножить газовую постоянную R (8,314 Дж/(моль*К)) на два (изменение температуры) и температуру Т1. Полученный результат будет выражен в Дж (джоулях).