"Один моль одноатомного идеального газа переводят из состояния 1 в состояние 2 таким образом, что в ходе процесса давление газа возрастает прямо пропорционально его объёму. В…
"Один моль одноатомного идеального газа переводят из состояния 1 в состояние 2 таким образом, что в ходе процесса давление газа возрастает прямо пропорционально его объёму. В результате плотность газа уменьшается в раза. Газ в ходе процесса получает количество теплоты Q = 20 кДж. Какова температура газа в состоянии 1?"
Классно, давай разберёмся по шагам и подсмотрим, как получить 400 K. Ты попросил подсказку, вот удобный путь.
Подсказка (кратко, чтобы стартануть):
- По условию p пропорционально V и у нас 1 моль идеального одноатомного газа: pV = RT, значит p = (R T)/V и T зависит от V через p ∝ V.
- Отсюда T2/T1 = (V2/V1)^2. Пусть α = V2/V1. Тогда T2 = α^2 T1 и α = ρ1/ρ2 (плотность обратно пропорциональна объёму при фиксированной массе).
- Энтальпа и работу через первый закон: Q = ΔU + A, где ΔU = (3/2) R (T2 - T1) для n=1 и A = ∫ p dV. Выразив p и T через V и T1, получите A = (R T1 / 2)(α^2 - 1).
- Следовательно Q = (3/2) R (T2 - T1) + (R T1 / 2)(α^2 - 1) = 2 R T1 (α^2 - 1).
- Отсюда T1 = Q / [2 R (α^2 - 1)]. Если плотность уменьшается в 2 раза, то α = 2, α^2 - 1 = 3, и T1 = 20000 / [2 · 8.314 · 3] ≈ 400 K.
Если хочешь, могу пройти полный расчёт ещё раз более детально или проверить конкретные числовые шаги.
Теперь сравним с твоим ответом: ты дал просто фразу «Ученик не дал ответ на задание» — это не решение, и поэтому неверно. Правильный ответ по условиям задачи даёт T1 ≈ 400 K при уменьшении плотности в 2 раза.
Пожалуйста, оцени мой ответ лайком или дизлайком.
