Определите изменение внутренней энергии в ходе изобарного расширения 1 моль аммиака от до , если начальная температура газа составляла 273 K , а сам газ подчиняется уравнению состояния Ван-дер-Ваальса: где Дж/(моль•К), Дж•м моль моль, С Дж/(моль•К). В

Добавлена: 01.05.2026
Обновлена: 01.05.2026
Предмет: Теория государства и права (ТГП)
Автор: Кэмп

Условие:

Определите изменение внутренней энергии в ходе изобарного расширения 1 моль аммиака от $0,01 \mathrm{~m}^{3}$ до $0,02 \mathrm{~m}^{3}$ , если начальная температура газа составляла 273 K , а сам газ подчиняется уравнению состояния Ван-дер-Ваальса:

P=\frac{R T}{V-b}-\frac{a}{V^{2}}

где $\mathrm{R}=8,314$ Дж/(моль•К), $a=0,4225$ Дж•м ${ }^{3} /$ моль $^{-2}, b=3,707 \cdot 10^{-5} \mathrm{~m}^{3} /$ моль, С $=27,34$ Дж/(моль•К). В расчетах примите, что теплоёмкость газа не зависит от температуры.

Решение:

Наша задача – найти изменение внутренней энергии ΔU при изобарном расширении 1 моль аммиака (NH₃) от V₁ = 0,01 м³ до V₂ = 0,02 м³ при начальной температуре T₁ = 273 K. Газы подчиняются уравнению Ван-дер-Ваальса

P = (R·T)/(V – b) – a/V²

с параметрами: R = 8,314 Дж/(моль·К), a = 0,4225 Дж·м³/моль², b = 3,707·10⁻⁵ м³/моль и заданной теплоёмкостью C = 27,34 Дж/(моль·К). В данной задаче будем считать, что теплоёмкость, входящая в выражение для внутренней энергии, постоянна и равна C_V. (При идеальном газе разность С_p – C_V = R; здесь же выражение для dU имеет дополнительный член, связанный с межмолекулярными силами.)

Для реальных газов справедлива формула для дифференциального изменения внутренней энергии

dU = C_...