Количество теплоты при расширении аргона
Один моль аргона, находящийся в цилиндре при температуре $T_1 = 600\ \mathrm{K}$ и давлении $p_1 = 4 \cdot 10^5\ \mathrm{Pa}$, расширяется и одновременно охлаждается так, что его температура при расширении обратно пропорциональна объёму. Конечное давление газа $p_2 = 10^5\ \mathrm{Pa}$. Какое количество теплоты газ отдал при расширении, если при этом он совершил работу $A = 2493\ \mathrm{J}$?
Условие как в банке ФИПИ — открыть и сверить
| Один моль аргона, находящийся в цилиндре при температуре и давлении расширяется и одновременно охлаждается так, что его температура при расширении обратно пропорциональна объёму. Конечное давление газа Какое количество теплоты газ отдал при расширении, если при этом он совершил работу | ||
| |
Это задание с развёрнутым решением: ответом считается запись хода решения, а не строка. Напишите решение на бумаге и сравните с разбором — там каждый шаг с обоснованием.
Открыть разбор1Мягкая — с чего смотретьуровень 1 из 3
Как связаны температура и объём газа в данном процессе? Используйте уравнение состояния идеального газа.
2Наводящая — какие числа считатьуровень 2 из 3
Так как $T \sim \dfrac{1}{V}$, то из $pV = nRT$ следует зависимость $p \sim \dfrac{1}{V^2}$. Найдите отношение конечного и начального объёмов, а затем конечную температуру.
3Прямая — фактически решениеуровень 3 из 3
Получается $\dfrac{V_2}{V_1} = \sqrt{\dfrac{p_1}{p_2}} = 2$ и $T_2 = 300\ \mathrm{K}$. Для одноатомного газа $\Delta U = \dfrac{3}{2}nR(T_2 - T_1)$, после чего примените $Q = \Delta U + A$.