ID: 00015742
С разреженным газом, который находится в сосуде под поршнем, провели два опыта. В первом опыте газу сообщили, закрепив поршень, количество теплоты $Q_1=742$ Дж, в результате чего его температура изменилась на $\Delta T=30$ К. Во втором опыте, предоставив газу возможность изобарно расширяться, сообщили ему количество теплоты $Q_2=1039$ Дж, в результате чего его температура изменилась также на $\Delta T$. Чему равно количество вещества газа $\nu$?
Ответ дайте в молях, округлите до десятых.
Источник: Сборник Гиголо
Очень красивый приём: в обоих опытах температура меняется на одно и то же $\Delta T$, значит и внутренняя энергия меняется одинаково ($\Delta U$ зависит только от $\Delta T$). А раз так, разница тепла между опытами — это ровно работа газа во втором опыте. И это рассуждение не требует знать, одноатомный газ или нет.
Опыт 1 (поршень закреплён, изохора): работа нулевая, $Q_1=\Delta U$.
Опыт 2 (изобара): $Q_2=\Delta U+A$, где $A$ — работа газа при расширении.
$Q_2-Q_1=A$. А работа газа при изобарном нагреве на $\Delta T$ равна $A=p\,\Delta V=\nu R\,\Delta T$ (из $pV=\nu R T$).
$\nu=\dfrac{Q_2-Q_1}{R\,\Delta T}=\dfrac{1039-742}{8{,}31\cdot 30}=\dfrac{297}{249{,}3}\approx 1{,}2$ моль.