Чтобы найти изменение температуры одноатомного однотонного газа, который нагревается при постоянном давлении, можно воспользоваться уравнением:
\[ Q = n \cdot C_p \cdot \Delta T \]
где:
- \( Q \) — количество теплоты (в джоулях),
- \( n \) — количество вещества (в молях),
- \( C_p \) — удельная теплоемкость при постоянном давлении для одноатомного газа (обычно составляет \( \frac{5}{2} R \), где \( R \) — универсальная газовая постоянная, \( R \approx 8,31 \, \text{Дж/(моль·К)} \)),
- \( \Delta T \) — изменение температуры (в кельвинах).
В данной задаче:
- \( Q = 4,15 \, \text{Дж} \),
- \( n = 0,1 \, \text{моль} \).
Сначала рассчитаем удельную теплоемкость \( C_p \):
\[ C_p = \frac{5}{2} R = \frac{5}{2} \cdot 8,31 \approx 20,78 \, \text{Дж/(моль·К)}. \]
Теперь подставим известные значения в уравнение:
\[ 4,15 = 0,1 \cdot 20,78 \cdot \Delta T. \]
Решим это уравнение относительно \( \Delta T \):
\[ \Delta T = \frac{4,15}{0,1 \cdot 20,78} = \frac{4,15}{2,078} \approx 2 \, \text{К}. \]
Таким образом, температура газа возросла примерно на 2 градуса Цельсия.
