Question

1 кг гелия начинает расширяться при постоянном давлении и увеличивает свой объем в 2 раза. Сколько теплоты затрачено на расширение? Начальная температура t1= -73 C.

Answer 1

Температура:
t1 = -73°C
T1 = 273 - 73 = 200 K

Гелий - атомарный газ, поэтому число степеней свободы:
i = 3

Молярная масса гелия
M = 4*10⁻³ кг/моль

Из закона Гей Люссака:
V2/V1 = T2/T1 = 2
Значит, T2 = 2*T1 = 2*200 = 400 К
ΔT =  T2 - T1 = 400 - 200 = 200 К

Количество теплоты при изобарическом процессе:
Q = (m/M)*R*ΔT*(i/2+1)
Q = 1/(4*10⁻³)*8,31*200*(3/2+1) ≈ 1,04 МДж