ID: 00015723
Неон в количестве \nu = 1{,}5 моль изобарно сжимают, совершая работу A_1 = 2 кДж. При этом температура неона уменьшается в 3 раза: T_2 = T_1/3. Затем газ адиабатически расширяется, при этом его температура изменяется до значения T_3 = T_1/6. Найдите работу газа A_2 при адиабатном расширении. Количество вещества в процессах остаётся неизменным.
Источник: Сборник Гиголо
Неон, как и гелий с аргоном, — одноатомный газ. Схема та же, что в задаче с аргоном: из изобарного сжатия вытаскиваем общую комбинацию \nu R T_1 через работу A_1, а в адиабатном расширении используем первый закон (Q=0, газ работает за счёт внутренней энергии).
A_1 = \nu R\,(T_1 - T_2). Подставим T_2 = T_1/3:
A_1 = \nu R\left(T_1 - \dfrac{T_1}{3}\right) = \dfrac{2}{3}\,\nu R T_1 = 2 кДж.
\nu R T_1 = \dfrac{3}{2}\cdot 2 = 3 кДж = 3000 Дж.
A_2 = -\Delta U = \dfrac{3}{2}\nu R\,(T_2 - T_3), где T_2 - T_3 = \dfrac{T_1}{3} - \dfrac{T_1}{6} = \dfrac{T_1}{6}.
A_2 = \dfrac{3}{2}\nu R\cdot\dfrac{T_1}{6} = \dfrac{1}{4}\,\nu R T_1 = \dfrac{1}{4}\cdot 3000 = 750 Дж.
Ответ: 750 Дж.