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.