Один моль одноатомного идеального газа совершает процесс 1–2–3, график которого показан на рисунке в координатах T–V, Известно, что в процессе 1–2 газ совершил работу 3 кДж, а в процессе 2–3 объём газа V увеличился в 2 раза. Какое количество теплоты было сообщено газу в процессе 1–2–3, если его температура Т в состоянии 3 равна 600 К?
1.Проанализируем процессы
1–2 Процесс изотермический, по закон Бойля-Мариотта
Значит возрастает объем и давление.
2–3 Температура увеличивается линейно объему, следовательно, процесс изобарный.
2. Количество теплоты, полученное в процессе 1–2–3, равно сумме количеств теплоты, полученных в процессах 1–2 и 2–3.
3. По первому закону термодинамики
где – количество теплоты, полученное системой,
– изменение внутренней энергии системы,
– работа газа.
Значит в процессе 1–2 изменение внутренней энергии равно 0, а количество теплоты
В процессе 2–3 по условию объем возрос в 2 раза, значит по закону Гей-Люссака
По закону Клапейрона–Менделеева
Значит количество теплоты, полученное в процессе 2–3 равно
А общее количество теплоты