На рисунке показан процесс изменения состояния одного моля одноатомного идеального газа ( — внутренняя энергия газа;
— его давление). Как изменяются в ходе этого процесса объём и теплоёмкость газа?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Объем — 3
1) Из графика видно, что зависимость внутренней энергии газа от его давления прямая: .
Внутренняя энергия одноатомного газа:
где — количество вещества газа,
— универсальная газовая постоянная,
—температура.
Так как и
, то давление прямо пропорционально температуре:
. Это соответствует изохорному процессу (
).
Теплоемкость — 3
2) Теплоёмкость газа равна:
где — количество теплоты,
— изменение температуры.
Согласно первому началу термодинамики:
где — работа газа.
Так как объем газа не меняется, то работа равна нулю. Тогда количество теплоты:
Подставим (2) в (1):
Таким образом, теплоёмкость газа остается постоянной.