Merev falú edényben 27 C-os,2 kg tömegű nemesgáz van. A gázzal 6250 J hőt közlünk, így hőmérséklete 10 C-al emelkedik. Milyen gáz lehet a tartályban?

Kezdetben a gáz belső energiája:

U=3/2*m/M*R*T, mivel az egyatomos gázok szabadsági foka 3.

Mivel dV=0, így a hőbevitel teljes egészében a belső energia növelésére fordítódik.

U'=U+Q=3/2*m/M*R*T

Kirendezve:

M=3*m*R*T/(2*[U+Q])

Q=ΔU=3/2*m/M*R*ΔT ; ->M

Argon

Az előbbi egy fh*aszsh*g. Rá se ránts.

Kezdetben a gáz belső energiája:

U=3/2*m/M*R*T => M=3/2*m/U*R*T

Mivel dV=0, így (mint ahogy említettem) teljes egészében a belső energia növekedésére fordítódik, azaz nő a hőmérséklete (a feladat szerint 10°C-kal).

Így felírható, hogy:

U'=3/2*m/M*R*T', és

T'=T+10, valamint

U'=U+Q

Így:

U+Q=3/2*m/M*R*(T+10) => M=3/2*m/(U+Q)*R*(T+10)

Egyenlővé téve az 1. egyenlettel:

3/2*m/U*R*T=3/2*m/(U+Q)*R*(T+10)

Egyszerűsítések és kirendezés után:

U=Q*T/10

Visszahelyettesítve az 1. átrendezett egyenletbe:

M=10*3/2*m*R*T/(Q*T)

M=15*m*R/Q