10. Молекулярная физика и термодинамика: #203764
Вертикальный гладкий цилиндр закрыт подвижным поршнем. Под поршнем в цилиндре находится $1$ моль неона. Объем цилиндра медленно уменьшают, сохраняя температуру неона неизменной. Как изменяются в этом процессе внутренняя энергия неона и концентрация его молекул?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
$1)$ увеличивается
$2)$ уменьшается
$3)$ не изменяется
| Внутренняя энергия неона | Концентрация молекул |
Внутренняя энергия неона:
Для одноатомного идеального газа (неон) внутренняя энергия определяется формулой:
$$U = \frac{3}{2}vRT$$ По условию температура $T$ и количество вещества $v$ постоянны, следовательно:
$$U = \text{const}$$ Ответ: $3$ (не изменяется).
Концентрация молекул неона:
Концентрация определяется как:
$$n = \frac{N}{V} = \frac{vN_A}{V}$$где $N$ — число молекул, $V$ — объем, $N_A$ — постоянная Авогадро.
При уменьшении объема $V$ и постоянном $v$ концентрация $n$ возрастает.
Ответ: $1$ (увеличивается).