ID: 00014629
При изобарном нагревании газообразный гелий получил количество теплоты 100 Дж. Каково изменение внутренней энергии гелия? Масса гелия в данном процессе не менялась.
Ответ дайте в джоулях (Дж).
Источник: Сборник Гиголо
Гелий — одноатомный газ. У такого газа при нагревании на \Delta T внутренняя энергия растёт как \Delta U=\dfrac{3}{2}\nu R\Delta T, а подведённое при постоянном давлении тепло равно Q=\dfrac{5}{2}\nu R\Delta T. Главное — заметить, что в обеих формулах одинаковый множитель \nu R\Delta T, поэтому их отношение — просто число, и сами \nu и \Delta T знать не нужно.
\dfrac{\Delta U}{Q}=\dfrac{\tfrac{3}{2}\nu R\Delta T}{\tfrac{5}{2}\nu R\Delta T}=\dfrac{3}{5}. Значит, на нагрев газа (рост внутренней энергии) уходит ровно 3/5 всего тепла, а оставшиеся 2/5 газ тратит на работу при расширении.
\Delta U=\dfrac{3}{5}Q=\dfrac{3}{5}\cdot 100=60 Дж.
Ответ: 60 Дж