Один моль идеального одноатомного газа нагревают сначала изохорно, потом — в процессе, при котором температура пропорциональна квадрату объёма Во сколько раз теплоёмкость газа во втором процессе больше, чем в первом?
Ответ округлить до одного десятичного знака после запятой, т. е., например, 2,7.
1) При изохорном процессе работа газа равна 0, изменение внутренней энергии
По первому закону термодинамики количество теплоты
Количество теплоты при нагревании
Следовательно, при изохорном процессе теплоемкость газа
2) Во втором процессе применим уравнение перехода газа из одного состояния в другое:
С учетом зависимости температуры од объема:
Следовательно, давление прямо пропорционально объему Работу газа найдем из графика прямой пропорциональности в координатах как площадь трапеции:
Изменение внутренней энергии в этом процессе равно
Тогда количество теплоты, полученное в этом процессе равно
Из уравнения состояния идеального газа для данного процесса
Тогда количество теплоты в данном процессе
Следовательно, в данном процессе теплоемкость газа равна
3) Находим отношение теплоемкостей в этих процессах:
Ответ: 1,3.