Сколько теплоты при постоянном давлении нужно передать газу, находящемуся под поршнем при комнатной температуре, чтобы

Для решения данной задачи мы можем использовать первый закон термодинамики, который устанавливает, что изменение внутренней энергии газа равно сумме работы \(W\) и теплоты \(Q\), переданной этому газу:

\[
\Delta U = Q + W \quad \text{(1)}
\]

При изохорическом процессе (при постоянном объеме) работа равна нулю, так как газ не совершает работы против внешней силы. Следовательно, в нашей задаче работа \(W\) также равна нулю.

Таким образом, уравнение (1) упрощается:

\[
\Delta U = Q
\]

Мы знаем, что внутренняя энергия газа связана с его теплотой с помощью выражения:

\[
Q = n \cdot C \cdot \Delta T \quad \text{(2)}
\]

где \(n\) - количество вещества газа, \(C\) - молярная теплоемкость газа при постоянном давлении, \(\Delta T\) - изменение температуры газа.

В рассматриваемом случае газ находится под поршнем и выполняется работа над ним, что означает, что газ совершает работу за счет поглощения теплоты, и его внутренняя энергия увеличивается.

Таким образом, мы можем написать:

\[
Q = \Delta U = n \cdot C \cdot \Delta T
\]

Согласно условию задачи, требуется совершить работу в размере 2 килоджоулей, что равно 2000 Дж.

Теперь мы можем записать итоговое уравнение:

\[
2000\, \text{Дж} = n \cdot C \cdot \Delta T
\]

Поскольку нам неизвестны значения количества вещества газа \(n\) и его молярной теплоемкости \(C\), нам необходима дополнительная информация для решения этого уравнения.