Какое количество теплоты потребуется, чтобы изобарно увеличить температуру 2 моль идеального газа с 20˚ С до 120˚ С?

Q - ?

n = 2 моль

T₁ = 293 К

Т₂ = 393 K

___________

Решение:

Согласно 1-ому закону термодинамики количество теплоты, переданное системе, идет на изменение ее внутренней энергии и на совершение системой работы над внешними телами:

Q = A + ΔU

A = pΔV = nRΔT 

ΔU = (i/2)nRΔT, где i - количество степеней свободы; для идеального газа i=3

Q = nRΔT + (3/2)nRΔT = (5/2)nR(T₂ - T₁)

Q = (5/2) * 2 * 8,31 * (393 - 293) = 4155 Дж = 4,155 кДж.

Проверка по единицам измерения:

[Дж] = [моль] * [Дж/(моль*К)] * [K] = [Дж]

Ответ: 4,155 кДж.