ID: 00007818
Над одним молем идеального одноатомного газа провели процесс 1-2-3, график которого приведен на рисунке в координатах V/V_1и p/p_1, где V_1 = 1 м^3 и p_1 = 2\cdot{}10^5 Па — объём и давление газа в состоянии 1. Найдите количество теплоты, сообщенное газу в данном процессе 1-2-3.
Источник: ФИПИ
Давайте разберём этот процесс по шагам. Сначала переведём оси в настоящие величины: умножаем относительные значения на V_1=1 м³ и p_1=2\cdot10^5 Па — теперь у каждой точки графика есть реальные давление и объём.
Теперь смотрим на график и определяем, что происходит на каждом участке: где-то постоянен объём, где-то — давление, а где-то меняются оба. Это важно: от типа процесса зависит, как считать теплоту.
Вспомним первый закон термодинамики: Q=\Delta U+A. Для одноатомного газа внутренняя энергия \Delta U=\dfrac{3}{2}\Delta(pV), а работа A — это площадь под участком в осях p–V (на изохоре, где объём не меняется, работа равна нулю).
Посчитаем Q отдельно для участка 1\to2 и для 2\to3 и сложим с учётом знаков. Получаем теплоту, сообщённую газу: Q\approx3700 Дж.
3700