Вопрос:

В закрытом сосуде находится 1 моль идеального одноатомного газа при температуре 140 К. Чему станет ранна температура газа, если от него отвести количество теплоты. равное 498,6 Дж?

Ответ:



Краткое пояснение: Чтобы найти новую температуру газа, нужно воспользоваться первым законом термодинамики и уравнением состояния идеального газа.


1. Первый закон термодинамики:
\[\Delta U = Q - A\]
Где:
* \(\Delta U\) - изменение внутренней энергии газа,
* \(Q\) - количество теплоты, переданное газу (в данном случае отведено, поэтому \(Q = -498.6\) Дж),
* \(A\) - работа, совершенная газом.

2. Для изохорного процесса (постоянный объем):
Работа газа равна нулю, так как объем не меняется.
\[A = 0\]

3. Изменение внутренней энергии одноатомного идеального газа:
\[\Delta U = \frac{3}{2} \cdot n \cdot R \cdot \Delta T\]
Где:
* \(n = 1\) моль - количество вещества,
* \(R = 8.31\) Дж/(моль·К) - универсальная газовая постоянная,
* \(\Delta T = T_2 - T_1\) - изменение температуры.

4. Подставим известные значения в первый закон термодинамики:
\[\frac{3}{2} \cdot n \cdot R \cdot \Delta T = Q\]
\[\frac{3}{2} \cdot 1 \cdot 8.31 \cdot (T_2 - 140) = -498.6\]

5. Решим уравнение относительно \(T_2\):
\[\frac{3}{2} \cdot 8.31 \cdot (T_2 - 140) = -498.6\]
\[12.465 \cdot (T_2 - 140) = -498.6\]
\[T_2 - 140 = \frac{-498.6}{12.465}\]
\[T_2 - 140 = -40\]
\[T_2 = 140 - 40\]
\[T_2 = 100 \text{ К}\]

Ответ: 100 К


Проверка за 10 секунд: Убедись, что отнимаешь теплоту (498.6 Дж) от начальной температуры через формулу изменения внутренней энергии.


Доп. профит: Редфлаг: Всегда проверяй единицы измерения и знаки в формулах термодинамики, чтобы избежать ошибок в расчетах.


Подать жалобу Правообладателю

Похожие