题目
一气缸内贮有10mol的单原子分子理想气体(定容摩尔热容CV=3R/2),在压缩过程中外界对系统做功209J,气体升温1 K,此过程中气体从外界吸收的热量为____________________J。[普适气体常数R = 8.31 J/(mol·K)](计算结果保留四位有效数字)
一气缸内贮有10mol的单原子分子理想气体(定容摩尔热容CV=3R/2),在压缩过程中外界对系统做功209J,气体升温1 K,此过程中气体从外界吸收的热量为____________________J。[普适气体常数R = 8.31 J/(mol·K)](计算结果保留四位有效数字)
题目解答
答案
—84.35;-84.35;﹣84.35;-84.35
解析
步骤 1:计算气体的内能变化
根据理想气体的内能公式,内能变化ΔU = nCVΔT,其中n为摩尔数,CV为定容摩尔热容,ΔT为温度变化。对于单原子分子理想气体,CV = 3R/2,其中R为普适气体常数。将已知数值代入公式,计算内能变化。
步骤 2:应用热力学第一定律
热力学第一定律表明,系统内能的变化等于外界对系统做的功加上系统从外界吸收的热量,即ΔU = W + Q。其中,W为外界对系统做的功,Q为系统从外界吸收的热量。已知ΔU和W,可以求出Q。
步骤 3:计算系统从外界吸收的热量
将步骤1中计算出的内能变化ΔU和已知的外界对系统做的功W代入热力学第一定律公式,求出系统从外界吸收的热量Q。
根据理想气体的内能公式,内能变化ΔU = nCVΔT,其中n为摩尔数,CV为定容摩尔热容,ΔT为温度变化。对于单原子分子理想气体,CV = 3R/2,其中R为普适气体常数。将已知数值代入公式,计算内能变化。
步骤 2:应用热力学第一定律
热力学第一定律表明,系统内能的变化等于外界对系统做的功加上系统从外界吸收的热量,即ΔU = W + Q。其中,W为外界对系统做的功,Q为系统从外界吸收的热量。已知ΔU和W,可以求出Q。
步骤 3:计算系统从外界吸收的热量
将步骤1中计算出的内能变化ΔU和已知的外界对系统做的功W代入热力学第一定律公式,求出系统从外界吸收的热量Q。