При изобарном нагревании аргон совершил 8 Дж работы. Количество теплоты получил газ?

20 Дж

Объяснение:

A=5 Дж    Q=?

===

p=const

A=p*ΔV

Q=ΔU+A=(3/2)*p*ΔV + A=(5/2)*A=5*8/2=20 Дж

Для решения данной задачи, нам необходимо использовать первый закон термодинамики, который гласит, что изменение внутренней энергии газа равно сумме работы, совершенной над ним и полученной теплоты:

ΔU = Q - W

где ΔU - изменение внутренней энергии газа, Q - полученная теплота, W - работа, совершенная над газом.

В данном случае нам известна совершенная работа W, которая равна 8 Дж. Нам нужно найти значение Q, количество полученной теплоты. Для этого мы можем переписать уравнение первого закона термодинамики следующим образом:

Q = ΔU + W

Теперь остается найти значение изменения внутренней энергии газа ΔU. Для этого мы можем воспользоваться уравнением состояния идеального газа:

U = nCvΔT

где U - внутренняя энергия газа, n - количество вещества газа (в молях), Cv - молярная теплоемкость при постоянном объеме, ΔT - изменение температуры газа.

Поскольку изобарное нагревание предполагает постоянное давление, то работу можно записать следующим образом:

W = PΔV

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

Из уравнения состояния идеального газа также известно, что

PΔV = nRΔT,

где R - универсальная газовая постоянная.

Используя эти уравнения, мы можем выразить изменение внутренней энергии газа ΔU следующим образом:

ΔU = Q - W
ΔU = nCvΔT - nRΔT
ΔU = (nCv - nR)ΔT

В итоге, подставляем значение ΔU в уравнение первого закона термодинамики, чтобы найти количество полученной теплоты Q:

Q = ΔU + W
Q = (nCv - nR)ΔT + PΔV

Таким образом, чтобы найти количество полученной теплоты, нам нужно знать изменение объема газа, изменение температуры газа, количество вещества газа и значения молярной теплоемкости при постоянном объеме и универсальной газовой постоянной. Если данные в задаче указаны, можно приступать к решению.