Вопрос:

Внешними силами над идеальным одноатомным газом, количество которого равно 2,5 моль, совершена работа, равная 4500 Дж, при этом температура газа увеличилась на 250 К. Чему равно количество теплоты Q, полученное газом в этом процессе? Универсальная газовая постоянная R = 8,31 Дж/(моль·К). Ответ дайте в кДж и округлите до целого числа.

Ответ:

По первому закону термодинамики: \(Q=\Delta U+A\), где \(A\) — работа, совершённая газом.

Работа совершена над газом, поэтому работа газа \(A=-4500\) Дж.

Для одноатомного идеального газа:

\[\Delta U=\frac{3}{2}nR\Delta T=\frac{3}{2}\cdot2.5\cdot8.31\cdot250=7790.625\ \text{Дж}.\]

Тогда:

\[Q=7790.625-4500=3290.625\ \text{Дж}\approx3.29\ \text{кДж}.\]

При округлении до целого: \(Q\approx3\) кДж.

Ответ: 3 кДж.