Идеальный одноатомный газ, начальный объем которого V1, а количество вещества остается постоянным, находится под давлением p1 = 2 · 105 Па. Газ нагревают сначала изобарно до объема V2 = 5 м3, а затем продолжают нагревание при постоянном объеме до давления p2 = 4 · 105. Если при переходе из начального состояния в конечное газ получил количество теплоты Q = 3 МДж, то его объем V1 в начальном состоянии равен ... м3.
Запишем первое начало термодинамики:
В первом процессе давление газа постоянно, объем и температура увеличиваются, а значит газ получает тепло и над ним совершается работа:
Для упрощения использовали уравнение Менделеева-Клапейрона
Во втором процесс объем газа не изменяется, а значит работа газа А = 0:
В итоге газ получил количество теплоты:
Отсюда объем газа в начальном состоянии:
Ответ: 2.