Question

В сосуде находится 1 моль одноатомного идеального газа. В состоянии 2 температура газа равна 600 К. Определите внутреннюю энергию газа в состоянии 1 (см. рисунок).

Answer 1

Ответ: 1869,75 Дж.

Объяснение:

Внутренняя энергия 1 моля идеального одноатомного газа U=3/2*R*T. А согласно уравнению Менделеева-Клапейрона для 1 моля такого газа, p*V=R*T. Отсюда U=3/2*p*V. Пусть p1 и V1 - давление и объём газа в состоянии 1, а p2 и V2 - в состоянии 2. Так как p2*V2=R*T2, а по условию T2=600 K, то p2*V2=8,31*600=4986 Дж. Тогда внутренняя энергия газа в состоянии 2 U2=3/2*p2*V2=7479 Дж. Из рисунка следует, что p1=1/3*p2 и V1=3/4*V2. Поэтому внутренняя энергия газа в состоянии 1 U1=3/2*p1*V1=3/2*1/3*p2*3/4*V2=3/8*p2*V2=1/4*U2=1869,75 Дж.