Задание 3 Параграф 86 ГДЗ Мякишев 10 класс (Физика)
ИИ
Разбор
Варианты ответа:
Начальная температура газа T₁ = 273 К.
При изохорном процессе давление увеличилось в 2 раза, поэтому:
T₂ = 2T₁.
Затем при постоянном давлении объём увеличился от V₁ до 2V₁. Поскольку V₂ = V₁, температура также увеличилась в 2 раза:
T₃ = 2T₂ = 4T₁.
Следовательно,
ΔT = T₃ − T₁ = 3T₁ = 3 · 273 = 819 К.
Для одноатомного идеального газа:
ΔU = 3/2 · nRΔT.
Подставим значения:
ΔU = 3/2 · 2 · 8,31 · 819 ≈ 2,04 · 10⁴ Дж.
Ответ: внутренняя энергия газа увеличилась примерно на 20,4 кДж.
При изохорном процессе давление увеличилось в 2 раза, поэтому:
T₂ = 2T₁.
Затем при постоянном давлении объём увеличился от V₁ до 2V₁. Поскольку V₂ = V₁, температура также увеличилась в 2 раза:
T₃ = 2T₂ = 4T₁.
Следовательно,
ΔT = T₃ − T₁ = 3T₁ = 3 · 273 = 819 К.
Для одноатомного идеального газа:
ΔU = 3/2 · nRΔT.
Подставим значения:
ΔU = 3/2 · 2 · 8,31 · 819 ≈ 2,04 · 10⁴ Дж.
Ответ: внутренняя энергия газа увеличилась примерно на 20,4 кДж.
Для конечного состояния газа давление равно 2p₁, а объём — 2V₁. По уравнению Менделеева — Клапейрона температура пропорциональна произведению pV, поэтому
T₃/T₁ = p₃V₃/(p₁V₁) = 2 · 2 = 4.
Значит, T₃ = 4T₁. При T₁ = 273 К изменение температуры составляет
ΔT = 4T₁ − T₁ = 3 · 273 = 819 К.
Внутренняя энергия одноатомного идеального газа зависит только от температуры:
ΔU = 3nRΔT/2.
Тогда
ΔU = 3/2 · 2 · 8,31 · 819 ≈ 2,04 · 10⁴ Дж.
Ответ: внутренняя энергия увеличилась на 2,04 · 10⁴ Дж, или примерно на 20,4 кДж.
T₃/T₁ = p₃V₃/(p₁V₁) = 2 · 2 = 4.
Значит, T₃ = 4T₁. При T₁ = 273 К изменение температуры составляет
ΔT = 4T₁ − T₁ = 3 · 273 = 819 К.
Внутренняя энергия одноатомного идеального газа зависит только от температуры:
ΔU = 3nRΔT/2.
Тогда
ΔU = 3/2 · 2 · 8,31 · 819 ≈ 2,04 · 10⁴ Дж.
Ответ: внутренняя энергия увеличилась на 2,04 · 10⁴ Дж, или примерно на 20,4 кДж.
Для одноатомного газа U = 3pV/2. В конечном состоянии p₃ = 2p₁ и V₃ = 2V₁, поэтому p₃V₃ = 4p₁V₁.
Тогда
ΔU = 3/2(4p₁V₁ − p₁V₁) = 9/2 nRT₁.
При n = 2 моль и T₁ = 273 К:
ΔU = 9/2 · 2 · 8,31 · 273 ≈ 2,04 · 10⁴ Дж.
Ответ: внутренняя энергия увеличилась примерно на 20,4 кДж.
Тогда
ΔU = 3/2(4p₁V₁ − p₁V₁) = 9/2 nRT₁.
При n = 2 моль и T₁ = 273 К:
ΔU = 9/2 · 2 · 8,31 · 273 ≈ 2,04 · 10⁴ Дж.
Ответ: внутренняя энергия увеличилась примерно на 20,4 кДж.
Рассмотрим вариант решения задания из учебника
Мякишев, Буховцев 10 класс, Просвещение:
Идеальный одноатомный газ в количестве 2 моль, находящийся при температуре 0 °С, сначала изохорно перевели в состояние, в котором давление в 2 раза больше первоначального, а затем изобарно в состояние, в котором объём в 2 раза больше первоначального. Определите изменение внутренней энергии газа.
