Идеальный одноатомный газ в количестве 2 моль, находившийся при температуре $-40$ °С, изохорно нагревают, сообщив ему 4980 Дж теплоты. Определите конечную температуру газа.
Возможное решение.
В соответствии с первым законом термодинамики $Q=A+\Delta U$ количество теплоты $Q$, переданное газу, расходуется на совершение газом работы $A$ и увеличение его внутренней энергии $\Delta U$. Поскольку процесс, происходящий с газом, изохорный и объём газа остаётся неизменным, то работа газа в этом процессе равна нулю.
Изменение внутренней энергии одноатомного идеального газа можно определить по формуле $\Delta U=\dfrac{3}{2}\nu R(T_2-T_1)$, где $\nu$ — количество вещества газа, $T_1$ и $T_2$ — его начальная и конечная абсолютные температуры соответственно.
В итоге получим: $T_2=\dfrac{2Q}{3\nu R}+T_1=\dfrac{2\cdot4980}{3\cdot2\cdot8{,}31}+233\approx433$ К.
Ответ: $T_2\approx433$ К.