Решение
Городская олимпиада (3-й этап) 2023 10 класс № 3- Графики процессов показаны на рисунке. Числа возле кривых указывают значение параметра
. При график стремиться к вертикальной прямой (изохорный процесс).
- Для расчета теплоемкости газа запишем уравнение первого закона термодинамики
Воспользуемся определением теплоемкости и запишем
Для вычисления второго слагаемого воспользуемся уравнением состояния идеального газа
Из которого следует, что
С благодарностью используем подсказку
Подставим в выражение (4)
Наконец, подставим это выражение в формулу (2), в результате получаем окончательную формулу для теплоемкости
Так как теплоемкость не зависит от характеристик состояния газа, то она постоянна в данном процессе.
Теплоемкость равна нулю при
. Такой процесс происходит без теплообмена, называется адиабатным.Теплоемкость отрицательна, если показатель степени лежит в интервале
В таких процессах газ совершает работу, большую, чем количество полученной теплоты. Эта работа совершается за счет внутренней энергии, поэтому температура газа понижается.Теплоемкость стремится к бесконечности при
. Этот процесс изотермический – газ теплоту получает, а его температура не растет.

