Какое количество теплоты передалось газообразному аргону при его изобарном нагревании, если изменение внутренней

Чтобы решить данную задачу, мы можем использовать формулу для изобарного процесса. Изобарный процесс - это процесс, в котором давление газа остается постоянным. Формула для количества теплоты \(Q\), передавшейся газу в изобарном процессе, выглядит следующим образом:

\[Q = n \cdot C_p \cdot \Delta T\]

где:
\(Q\) - количество теплоты (в жоулях),
\(n\) - количество вещества газа (в молях),
\(C_p\) - молярная теплоемкость газа при постоянном давлении (в жоулях на моль на градус Цельсия),
\(\Delta T\) - изменение температуры газа (в градусах Цельсия).

В данной задаче нам дано изменение внутренней энергии газа (\(2\) моля) и известно, что масса аргона оставалась неизменной. Мы можем воспользоваться формулой для изменения внутренней энергии газа (\(\Delta U\)):

\(\Delta U = n \cdot C_v \cdot \Delta T\), где \(C_v\) - молярная теплоемкость газа при постоянном объеме.

В изобарном процессе молярная теплоемкость \(C_p\) связана с молярной теплоемкостью при постоянном объеме \(C_v\) следующим образом: \(C_p = C_v + R\), где \(R\) - универсальная газовая постоянная.

Поскольку масса аргона оставалась неизменной, можно сказать, что и количество вещества газа не изменилось, тогда \(n = 2\) моля.

С учетом этих данных, мы можем найти \(C_p\):

\[C_p = C_v + R\]

Теперь мы можем найти количество теплоты, переданное газу:

\[Q = n \cdot C_p \cdot \Delta T\]

Пошаговое решение:
1. Найти \(C_p\):
- Погуглив, мы можем найти \(C_v\) для аргона, который равен примерно \(12.5\) Дж/моль·К (данные приблизительные).
- Значение универсальной газовой постоянной \(R\) равно \(8.31\) Дж/моль·К.
- Подставим значения в формулу: \(C_p = 12.5 \, \text{Дж/моль·К} + 8.31 \, \text{Дж/моль·К} = 20.81 \, \text{Дж/моль·К}\).
2. Найти количество теплоты \(Q\):
- Подставим значения в формулу: \(Q = 2 \, \text{моль} \cdot 20.81 \, \text{Дж/моль·К} \cdot \Delta T\).
- Допустим, что изменение температуры \(\Delta T\) составляет, например, \(10\) градусов Цельсия.
- Подставим значение: \(Q = 2 \, \text{моль} \cdot 20.81 \, \text{Дж/моль·К} \cdot 10 \, \text{К} = 416.2 \, \text{Дж}\).

Теплота, переданная газу аргон, при его изобарном нагревании, составляет примерно \(416.2\) Дж.