Question

Аргон, находящийся в сосуде объёмом 5 л, нагревают так, что его давление возрастает с 100 кПа до 300 кПа. Какое количество теплоты получил газ?

Answer 1

Так как аргон находится в сосуде, то при нагревании его объём не изменится, значит процесс мможно считать изохорным. Это говорит нам, что работа будет равна 0.

Q = (U2 - U1)

(U2 - U1)  =( i / 2) V(моль)* R* (T2 -T1)

i - степень свободы. Так как аргон одноатомный газ, то i =3.

Составим уравнения Менделееваь - Клапейрона для 2 ситуаций, и вычтим из из второго положения первое, вследствие чего получим:

V(P2 - P1) =   V(моль)* R* (T2 - T1)

Теперь это выражение мы потставлям:

 (U2 - U1) =(3 / 2)  V(P2 - P1)

Осталось только подставить значения объёма и давления.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Answer 2

Ответ:

Q = 1 500 Дж

Объяснение:

Дано:

i = 3   (число степеней свободы одноатомного аргона)

V = 5 л = 5·10⁻³ м³

p₁ = 100 кПа = 100·10³ Па

p₂ = 300 кПа = 300·10³ Па

____________________

Q - ?

1)

Поскольку процесс изохорный (объем сосуда не изменяется), то первое начало термодинамики выглядит так:

Q = ΔU, поскольку газ не совершает работы.

По определению для изохорного процесса

ΔU = (i/2)·ν·R·ΔT.

Изменение температуры найдем, дважды записав уравнение Клапейрона-Менделеева:

p₁·V = ν·R·T₁         (1)

p₂·V = ν·R·T₂        (2)

Вычтем из второго уравнения первое:

(p₂-p₁)·V = ν·R·(T₂-T₁)       или

(p₂-p₁)·V = ν·R·ΔT

Тогда:

Q = ΔU = (i/2)·ν·R·ΔT = (i/2)·(p₂-p₁)·V

Q = (3/2)·(300-100)·10³·5·10⁻³ = 1 500 Дж