ID: 00018086
Аргон массой m=120 г в ходе адиабатического процесса сжали, при этом температура газа увеличилась на \Delta T=150 К. Какую работу совершили при этом внешние силы?
Ответ дайте в кДж, округлите до десятых.
Источник: Сборник «Отличный Результат 2026»
Слово «адиабатический» — главная подсказка. Оно значит, что газ не обменивается теплом с окружением: Q=0. Тогда первое начало термодинамики Q=\Delta U + A_{газа} превращается в 0=\Delta U + A_{газа}, то есть работа самого газа A_{газа}=-\Delta U. А внешние силы при сжатии работают «против» газа, поэтому их работа равна A_{внеш}=-A_{газа}=\Delta U. Вывод простой: вся работа внешних сил целиком ушла в рост внутренней энергии газа.
Аргон — одноатомный газ, у него число степеней свободы i=3, и изменение внутренней энергии \Delta U=\frac{3}{2}\nu R\Delta T. Количество вещества находим через молярную массу аргона M=0{,}040 кг/моль:
\nu=\dfrac{m}{M}=\dfrac{0{,}120}{0{,}040}=3 моль.
A_{внеш}=\Delta U=\dfrac{3}{2}\nu R\Delta T=\dfrac{3}{2}\cdot 3\cdot 8{,}31\cdot 150\approx 5609 Дж \approx 5{,}6 кДж.
Ответ: 5,6 кДж
Ответ: 5,6 кДж