ID: 00015132
В ходе некоторого процесса температура 1 моля гелия повышается на \Delta T = 200 К. В этом процессе удельная теплоёмкость гелия постоянна и равна c = 4991{,}3 Дж/(кг·°C). Какую работу совершает гелий в этом процессе?
Ответ выразите в Дж и округлите до целого числа.
Источник: ФИПИ
Снова первое начало термодинамики: A = Q - \Delta U. Гелий — одноатомный газ, поэтому внутренняя энергия меняется по формуле \tfrac{3}{2}\nu R\Delta T, а тепло берём через теплоёмкость.
Переведём удельную теплоёмкость в молярную: C = c\cdot M, M = 0{,}004 кг/моль (молярная масса гелия). C = 4991{,}3\cdot0{,}004 \approx 20{,}0 Дж/(моль·К). Тогда Q = \nu C\,\Delta T = 1\cdot20{,}0\cdot200 \approx 3993 Дж.
\Delta U = \tfrac{3}{2}\nu R\,\Delta T = \tfrac{3}{2}\cdot1\cdot8{,}31\cdot200 \approx 2493 Дж.
A = Q - \Delta U \approx 3993 - 2493 \approx 1500 Дж.
Ответ: 1500