Какое количество теплоты получат 2 кг гелия при изохорном нагревании на 50 К?

Для того чтобы рассчитать количество теплоты, которое получит гелий при изохорном нагревании, нужно воспользоваться уравнением для количества теплоты при изохорном процессе:

$Q = n \cdot C_V \cdot \Delta T$

где:

• $Q$ — количество теплоты,

• $n$ — количество вещества в молях,

• $C_V$ — молярная теплоёмкость при постоянном объёме,

• $\Delta T$ — изменение температуры.

Для гелия молярная теплоёмкость $C_V$ при постоянном объёме составляет примерно $3 \cdot R$, где $R$ — универсальная газовая постоянная (приблизительно 8,314 Дж/(моль·К)).

Таким образом:

$C_V = 3 \cdot 8,314 = 24,942 \ \text{Дж/(моль·К)}$

Масса гелия составляет 2 кг. Молекулярная масса гелия $M = 4 \ \text{г/моль}$, что соответствует 0,004 кг/моль. Следовательно, количество вещества:

$n = \frac{m}{M} = \frac{2}{4 \cdot 10^{-3}} = 500 \ \text{моль}$

Теперь подставляем значения в уравнение для количества теплоты:

Итак, количество теплоты, которое получит 2 кг гелия при изохорном нагревании на 50 К, составляет 624,550 Дж.