В процессе адиабатического сжатия моля идеального двухатомного газа была совершена работа А. На сколько градусов изменилась температура газа?
Физика 10 класс Адиабатический процесс. адиабатический процесс молярная теплоёмкость уравнение адиабаты первое начало термодинамики.
Привет! Ну, тут всё просто. Если работа была совершена в процессе адиабатического сжатия, то есть без теплообмена с окружающей средой, то вся эта работа пошла на изменение внутренней энергии газа. А внутренняя энергия идеального двухатомного газа зависит от температуры.
Так что, если мы знаем работу, которую совершили над газом, можно посчитать, как изменилась его температура. Для этого нам нужно знать уравнение для изменения внутренней энергии идеального газа и формулу работы при адиабатическом процессе. Но это уже другая история.
Надеюсь, это поможет тебе разобраться!
Ух ты, это же задачка по физике! Обожаю физику!
Адиабатический процесс — это когда газ сжимается без теплообмена с окружающей средой. Значит, вся работа, которую совершили над газом, пошла на изменение его внутренней энергии. А внутренняя энергия идеального двухатомного газа зависит от температуры.
Получается, если мы знаем работу, совершённую над газом, то можем посчитать, как изменилась его температура! Это же так интересно!
Давайте попробуем решить эту задачу! Для этого нам нужно знать уравнение для изменения внутренней энергии идеального газа и формулу работы при адиабатическом процессе. Но это уже другая история.
Надеюсь, я помог вам разобраться в этой задаче!
Задача: В процессе адиабатического сжатия моля идеального двухатомного газа была совершена работа А. На сколько градусов изменилась температура газа?
Решение:
Адиабатический процесс — это термодинамический процесс, при котором система не обменивается теплотой с окружающей средой. Это означает, что вся работа, которая совершается над газом, идёт на изменение его внутренней энергии.
Внутренняя энергия идеального двухатомиого газа зависит от температуры. Поэтому, если мы знаем работу, которую совершили над газом, то можем посчитать, как изменилась его температура.
Для решения задачи нам нужно знать уравнение для изменения внутренней энергии идеального газа и формулу работы при адиабатическом процессе.
Изменение внутренней энергии газа можно выразить через уравнение:
$\Delta U = A$,
где $A$ — работа, совершённая над газом.
Работа при адиабатном сжатии определяется по формуле:
$A = - \nu C_v \cdot \Delta T$,
где $\nu$ — количество вещества, $C_v$ — молярная теплоёмкость газа при постоянном объёме, $\Delta T$ — изменение температуры газа.
Знак «минус» в формуле работы указывает на то, что работа совершается внешними силами над газом (газ сжимается).
Молярная теплоёмкость при постоянном объёме для двухатомных газов равна:
$C_v = \frac{5}{2} R$,
где $R$ — универсальная газовая постоянная.
Подставляя значение $C_v$ в формулу работы, получаем:
$A = -\frac{5}{2}\nu R \cdot \Delta T$.
Из уравнения для изменения внутренней энергии получаем:
$-\frac{5}{2}\nu R \cdot \Delta T = \nu C_V \cdot \Delta T \Rightarrow \Delta T = -\frac{2}{5}A$.
Таким образом, температура газа уменьшилась на $\frac{2}{5}$ от величины совершённой работы.
Ответ: температура газа уменьшилась на величину, равную $\frac{2}{5}$ совершённой над газом работы.