В закрытом сосуде находится v = 4 моль аргона при температуре T = 300 K. На сколько процентов увеличится давление в сосуде, если газу сообщить количество теплоты Q = 900 Дж?

Ответ:

Объяснение:

Дано:

ν = 4 моль

T = 300 К

M = 40·10⁻³ кг/моль

Q = 900 Дж

i = 3 - число степеней свободы аргона

________________

Δp / p - ?

Поскольку сосуд закрытый, то объем аргона - постоянная величина.

Значит - процесс изохорический, работа не совершается.

Первое начало термодинамики выглядит так:

Q = ΔU

По закону Шарля:

p₂ / p₁ = T₂ / T₁

(p₁ + Δp) / p₁ = (T₁ + ΔT) / T₁ = 1 + ΔT/T₁

1 + Δp / p₁ = 1 + ΔT/T₁

Δp / p₁ = ΔT/T₁

Δp / p₁ = ΔT/T₁

Изменение внутренней энергии:

ΔU = Q = ν·(i/2)·R·ΔT

Отсюда:

ΔT = 2·Q / (ν·i·R) = 2·900/(4·3·8,31) ≈ 18 К

Тогда:

Δp / p₁ = ΔT/T₁ = 18 / 300 = 0,06     или   6%