Задание 1
В процессе адиабатного расширения 1 моль одноатомного идеального газа его абсолютная температура уменьшилась в 2 раза, а совершённая им работа оказалась равной 2245 Дж. Какова начальная температура газа?
Для решения задачи нам нужно воспользоваться основными уравнениями, которые описывают адиабатное расширение идеального газа. В данном случае мы имеем одноатомный идеальный газ, и нам известна работа, совершенная газом, а также изменение температуры.
1. Во-первых, запишем уравнение для работы, совершенной газом при адиабатном процессе:
где:
2. В нашем случае, n = 1 моль, W = 2245 Дж, а T2 = T1 / 2 (так как температура уменьшилась в 2 раза).
3. Подставим известные значения в уравнение:
где R - универсальная газовая постоянная, примерно равная 8.31 Дж/(моль·К).
4. Упростим уравнение:
5. Теперь выразим T1:
6. Подсчитаем значение:
Таким образом, начальная температура газа составляет примерно 360.5 К.