Для решения задачи найдем количество теплоты \( Q \), полученное одноатомным идеальным газом при нагревании. Для этого используют закон зависимости количества теплоты от изменения температуры:
- Формула для количества теплоты
Для идеального газа количество теплоты, получаемое при изменении температуры, определяется формулой:
\[ Q = n \cdot C_v \cdot \Delta T \]
где:
- \( n \) — количество моль газа,
- \( C_v \) — молярная теплоемкость при постоянном объеме,
- \( \Delta T \) — изменение температуры.
- Определение теплоемкости \( C_v \)
Для одноатомного идеального газа \( C_v \) равно:
\[ C_v = \frac{3}{2} R \]
где \( R \) — универсальная газовая постоянная.
- Подстановка значений
Подставим значения в формулу для \( Q \):
\[ Q = n \cdot \frac{3}{2} R \cdot \Delta T \]
Учитывая, что температура увеличилась на \( 50 \, K \):
\[ Q = n \cdot \frac{3}{2} R \cdot 50 \]
- Вычисления
Теперь упростим это выражение:
\[ Q = n \cdot \frac{3 \cdot 50}{2} R = n \cdot 75 R \]
Теперь мы можем выразить \( Q \) как:
\[ Q = 75\nu R \]
Здесь \( \nu \) обозначает количество моль газа.
- Сравнение с вариантами ответа
Из предложенных вариантов:
- 125νR
- 75νR
- 200νR
- 50νR
- 25νR
Правильный ответ — \( 75\nu R \).
Таким образом, газ получил от нагревателя 75νR количества теплоты.