Условие

Городская олимпиада (3-й этап) 2023 10 класс № 3

В восьмом классе вы познакомились с понятием теплоемкости тел. Пользовались таблицами удельных теплоемкостей веществ. Скорее всего, у Вас сложилось твердое убеждение, что удельная теплоемкость вещества некоторая табличная величина, данная ему Господом Богом в момент творения. Однако, в 10 классе вы должны понять, что теплоемкость — это не только характеристика тела, но и характеристика процесса изменения температуры тела. Более того, теплоемкость может изменяться в ходе процесса. При выполнении данного задания Вы должны показать, что хорошо понимаете эти особенности такой характеристики, как теплоемкость.

Напомним: теплоемкость тела называется отношение количества теплоты, полученной телом к изменению температуры этого тела :*

Так теплоемкость может изменяться в ходе процесса, то использовать формулу (1) необходимо при малых изменениях параметров вещества.

Рассмотрим один моль идеального одноатомного газа, находящегося в сосуде объема при давлении . Газ начинает расширяться так, что его давление и объем оказываются связаны уравнением процесса

где - некоторое постоянное число.

Математическая подсказка для этого процесса при малых изменениях объема и давления справедливо соотношение

  1. На бланке в Листах ответов постройте схематические графики процесса для следующих значений : ; ; ; ; ; .

  2. Рассчитайте значение теплоемкости газа в процессе, описываемом уравнением (2). Покажите, что во всех этих процессах теплоемкость газа постоянная.

  3. При каком значении теплоемкость газа равна нулю. Как называется такой процесс?

  4. При каких значениях теплоемкость газа отрицательна? Объясните возможность такого процесса: почему при получении теплоты температура газа может понижаться?

  5. При каком значении теплоемкость газа стремится к бесконечности? Как называется такой процесс?