Один моль инертного газа сжали, совершив работу 600 Дж.

[Ваня]

Один моль инертного газа сжали, совершив работу 600 Дж. В результате сжатия температура газа повысилась на 40 C, какое количество теплоты отдал газ?

   

[Kivir]

Решение: для определения количества теплоты, воспользуемся первым законом термодинамики:

Q = ΔU + A,

Q – искомое количество теплоты, ΔU – изменение внутренней энергии газа, A – работа газа против внешних сил. Изменение внутренней энергии:

ΔU =3/2∙ ν∙R∙ΔT,

ν = 1 моль – количество вещества (дано в условии), R = 8,31 Дж/(Моль∙К) – универсальная газовая постоянная, ΔT = 40К – изменение температуры. (инертные газы являются газами одноатомными, к ним относятся: гелий, неон, аргон, криптон, ксенон, радон). Работа газа против внешних сил равна работе внешних сил, совершённой над газом с противоположным знаком:

A = – A_внеш,

A_внеш = 600 Дж по условию задачи (газ сжали, явно внешней силой). Получаем: 

Q = 3/2∙ ν∙R∙ΔT  - A_внеш.

Q = 498,6 – 600 = –101,4 Дж

Ответ: 101,4 Дж (знак минус означает что газ отдал количество теплоты)