Вопрос школьника
Определить изменение внутренней энергии 5 моль одноатомного идеального газа при повышении его температуры на 50 К и при неизменном объеме. Молярная теплоемкость Ст = 12,46 ДжДмоль • К).
Ответ от учителя
Известно, что изменение внутренней энергии (ΔU) связано с теплоемкостью (C) и изменением температуры (ΔT) следующим образом:
ΔU = CΔT
Для одноатомного идеального газа молярная теплоемкость при постоянном объеме (Cv) равна 3/2R, где R — универсальная газовая постоянная. Молярная теплоемкость при постоянном давлении (Cp) равна Cv + R.
Так как в задаче указано, что объем газа не изменяется, то процесс является изохорическим (постоянный объем). В этом случае молярная теплоемкость равна Cv.
Тогда ΔU = CvΔT = (3/2)RΔT
Для одноатомного идеального газа R = 8,31 Дж/(моль•К), поэтому:
ΔU = (3/2)•8,31•5•50 = 1559,25 Дж
Таким образом, изменение внутренней энергии 5 моль одноатомного идеального газа при повышении его температуры на 50 К и при неизменном объеме равно 1559,25 Дж.
