Question

Один моль идеального одноатомного газа сначала изотермически расширился (Т1 = 300 К). Затем газ охладили, понизив давление в 3 раза (см. рисунок). Какое количество теплоты отдал газ на участке 2 - 3?

Answer 1

Дано:
υ = 1 моль
T₁=300 K
p₂/p₃ = 3
___________
Q₂₃ - ?

Решение:
1)
Рассмотрим процесс 1-2.
Поскольку процесс изотермический, то сразу получаем:
T₂ = T₁ = 300 К
2)
Рассмотрим процесс 3-3.
Поскольку это процесс изохорный, то по закону Шарля:
T₂/T₃ = p₂/p₃
По условию:
p₂/p₃ = 3
то 
T₃=T₂/3 = 300 / 3 = 100 К

Изменение температуры:
ΔT = T₃-T₂ = 100-300 = - 200 К

3)
Далее:
При изохорическом процессе работа не совершается, поэтому по первому началу термодинамики:
Q = ΔU = (3/2)·υ·R·ΔT = (3/2)·1·8,31·(-200) = - 2493 Дж ≈ - 2,5 кДж

Знак минус означает, что тепло ОТДАНО:

Ответ: Отдали 2,5 килоджоулей теплоты.