Задача по МКТ и термодинамике №112

На рисунке показан процесс изменения состояния одного моля одноатомного идеального газа (U  — внутренняя энергия газа;     p  — его давление). Как изменяются в ходе этого процесса объём и теплоёмкость газа?

PIC

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.

|-Объём-газа-|-Теплоёмкость газа |-----------|----------------| ------------------------------

Объем — 3
1) Из графика видно, что зависимость внутренней энергии газа от его давления прямая: U ∼ p  .
Внутренняя энергия одноатомного газа:

U = 3νRT,     2

где ν  — количество вещества газа, R  — универсальная газовая постоянная, T  —температура.
Так как U ∼ p  и U ∼ T  , то давление прямо пропорционально температуре: T ∼ p  . Это соответствует изохорному процессу (V = const  ).

Теплоемкость — 3
2) Теплоёмкость газа равна:

c=  Q--,  (1)     ΔT

где Q  — количество теплоты, ΔT  — изменение температуры.
Согласно первому началу термодинамики:

Q =A + ΔU,

где A  — работа газа.
Так как объем газа не меняется, то работа A  равна нулю. Тогда количество теплоты:

    3 Q = 2νRΔT    (2)

Подставим (2) в (1):

   3 νRΔT   3 c= 2-ΔT---= 2 νR

Таким образом, теплоёмкость газа остается постоянной.

Оцените статью
Я решу все!