Задание 8 Параграф 83 ГДЗ Мякишев 10 класс (Физика)

Рассмотрим вариант решения задания из учебника Мякишев, Буховцев 10 класс, Просвещение: 8. Водород, взятый в количестве 1 моль, первоначально имевший температуру 0 °С, нагревается при постоянном давлении. Какое количество теплоты необходимо сообщить водороду, чтобы его объём удвоился? *Цитирирование задания со ссылкой на учебник производится исключительно в учебных целях для лучшего понимания разбора решения задания. 10 myakishev10 83-8 1026

Дано

$$\nu=1\ \text{моль}$$
$$T_1=273\ \text{К}$$
$$p=\text{const}$$
$$V_2=2V_1$$

Ход решения

При постоянном давлении для идеального газа выполняется закон Шарля:

$$\frac{V_2}{V_1}=\frac{T_2}{T_1}$$

Так как $$V_2=2V_1$$, то

$$T_2=2T_1$$

Следовательно,

$$\Delta T=T_2-T_1=2T_1-T_1=T_1=273\ \text{К}$$

Для водорода $$\mathrm{H_2}$$ считаем газ двухатомным, поэтому

$$\Delta U=\frac{5}{2}\nu R\Delta T$$

Работа газа при изобарном процессе:

$$A=p\Delta V=\nu R\Delta T$$

По первому закону термодинамики:

$$Q=\Delta U+A$$

Тогда

$$Q=\frac{5}{2}\nu R\Delta T+\nu R\Delta T=\frac{7}{2}\nu R\Delta T$$

Подставим значения:

$$Q=\frac{7}{2}\cdot 1\cdot 8{,}31\cdot 273\approx 7{,}94\cdot 10^3\ \text{Дж}$$

Ответ

$$Q\approx 7{,}9\cdot 10^3\ \text{Дж}$$