ID: 00015131
В ходе некоторого процесса температура 1 моля аргона повышается на $\Delta T = 100$ К. В этом процессе удельная теплоёмкость аргона постоянна и равна $c = 1236{,}6$ Дж/(кг·°C). Какую работу совершает аргон в этом процессе?
Ответ выразите в Дж и округлите до целого числа.
Источник: ФИПИ
Работу газа достаём из первого начала термодинамики: $Q = \Delta U + A$, значит $A = Q - \Delta U$. Подведённое тепло считаем через теплоёмкость, а изменение внутренней энергии — по формуле для одноатомного газа (аргон одноатомный).
Удельная теплоёмкость дана на килограмм, переведём её в молярную: $C = c\cdot M$, где $M = 0{,}040$ кг/моль — молярная масса аргона. $C = 1236{,}6\cdot0{,}040 \approx 49{,}5$ Дж/(моль·К). Тогда $Q = \nu C\,\Delta T = 1\cdot49{,}5\cdot100 \approx 4946$ Дж.
Для одноатомного идеального газа $\Delta U = \tfrac{3}{2}\nu R\,\Delta T = \tfrac{3}{2}\cdot1\cdot8{,}31\cdot100 \approx 1247$ Дж.
$A = Q - \Delta U \approx 4946 - 1247 \approx 3700$ Дж.