Приклад розв’язання задачі
Закріпимо надані у статті теоретичні відомості їх застосуванням для вирішення практичної проблеми. Відомо, що чистий газоподібний азот перебував у балоні при тиску 1 атмосфера і температурі 25 °C. Після того, як балон з газом нагріли і виміряли тиск у ньому, воно виявилося рівним 1,5 атмосфери. Чому дорівнює температура газу в балоні після нагрівання? На яку величину змінилась внутрішня енергія газу, якщо в балоні знаходилося 4 моль азоту.
Для відповіді на перше питання скористаємося наступним виразом:
P1 / T1 = P2 / T2.
Звідки отримуємо:
T2 = P2 / P1 * T1.
У цьому виразі тиску можна підставляти в довільних одиницях виміру, так як вони скорочуються, а температуру тільки в кельвінах. З урахуванням сказаного отримуємо:
T2 = 1,5 /1 * 298,15 = 447,224 К.
Розрахована температура в градусах Цельсія дорівнює 174 °C.
Оскільки молекула азоту є двохатомної, то зміна внутрішньої енергії при нагріванні можна визначити так:
ΔU = 5 / 2 * n * R * T.
Підставляючи відомі величини в цей вираз, ми отримаємо відповідь на друге питання завдання: ΔU = +12,4 кДж.
