23. Молекулярная физика. Электродинамика: расчетная задача: #208424
Два моля идеального одноатомного газа переводят из состояния $1$ в состояние $2,$ а затем — в состояние $3.$ Пунктирными линиями на диаграмме показаны изотермы. Определите, чему равно отношение количества теплоты $Q_{12},$ полученного газом при переходе из состояния $1$ в состояние $2,$ к количеству теплоты $Q_{23},$ полученному газом при переходе из состояния $2$ в состояние $3.$
$1.$ Процесс $1-2$ — изохорный $(V = \text{const}){:}$
$$ A_{12} = 0 $$ $$ \Delta U_{12} = \frac{3}{2} \nu R \Delta T = \frac{3}{2} \cdot 2 \cdot R \cdot (2T-T) = 3RT $$ $$ Q_{12} = \Delta U_{12} + A_{12} = 3RT $$ $2.$ Процесс $2-3$ — изобарный $(p = \text{const}){:}$ $$ \Delta U_{23} = \frac{3}{2} \nu R \Delta T = \frac{3}{2} \cdot 2 \cdot R \cdot (3T-2T) = 3RT $$ $$ A_{23} = p \Delta V = \nu R \Delta T = 2 \cdot R \cdot T = 2RT $$ $$ Q_{23} = \Delta U_{23} + A_{23} = 3RT + 2RT = 5RT $$ $3.$ Находим отношение: $$ \frac{Q_{12}}{Q_{23}} = \frac{3RT}{5RT} = 0.6 $$ Ответ: отношение количеств теплоты равно $0.6.$