Какая доля количества теплоты, подводимого к идеальному газу при изобарическом процессе, расходуется

Какая доля количества теплоты, подводимого к идеальному газу при изобарическом процессе, расходуется на увеличение внутренней энергии газа и какая доля на работу расширения? Рассмотреть три случая, если газ: 1)одноатомный; 2)двухатомный; 3)многоатомный. Дано: P = const Найти: 


Решение:

При изобарическом процессе количество затраченной энергии на нагрев азота: где m – масса газа, молярная масса газа, Cp – молярная изобарная теплоемкость газа. Молярная изобарная теплоемкость вычисляется по формуле, где  молярная газовая постоянная,  число степеней свободы молекулы (для одноатомного газа 3 поступательные для двухатомного газа  поступательные и 2 вращательные, для трехатомного газа 3 поступательные и 3 вращательные  Поэтому  По определению изменение внутренней энергии газа равно где  молярная изохорная теплоемкость азота. Выражаем изменение внутренней энергии через  Молярная изохорная теплоемкость вычисляется по формуле  число степеней свободы молекулы. Поэтому  Откуда искомое Применим первый закон термодинамики. Согласно которому, количество теплоты переданное системе, расходуется на увеличение внутренней энергии и на внешнюю механическую работу  Откуда  Поэтому искомое  Подставляем числа