В цилиндре под поршнем находится 1 моль гелия в объеме V1 под некоторым давлением p, причем среднеквадратичная скорость движения атомов гелия равна u1 = 500 м/с. Затем объем гелия увеличивают до V2 таким образом, что при этом среднеквадратичная скорость движения атомов гелия увеличивается в n = 2 раза, а отношение в процессе остается постоянным (u — среднеквадратичная скорость газа, V — занимаемый им объем). Какое количество теплоты Q было подведено к гелию в этом процессе?
Среднеквадратичная скорость молекул (атомов) идеального газа, согласно основному уравнению молекулярно-кинетической теории газов и определению температуры, равна Отсюда температура газа
Давление газа, согласно уравнению состояния идеального газа, то есть уравнению Клапейрона — Менделеева, равно:
В данном процессе, согласно условию, отношение откуда следует, что
то есть что процесс — изобарический. Согласно первому началу термодинамики искомое количество теплоты
где изменение внутренней энергии гелия
а работа газа при
равна
Таким образом:
Ответ:

