На скільки градусів слід збільшити температуру 200 г гелію, щоб його внутрішня енергія збільшилася на 3 кДж?
Отже, щоб збільшити внутрішню енергію 200 г гелію на 3 кДж, потрібно збільшити температуру на приблизно 4.81 К (або градусів Цельсія).
Для відповіді на це запитання нам потрібно знати специфічну теплоємність гелію. У цьому випадку ми будемо використовувати значення специфічної теплоємності при постійному об’ємі (Cv), оскільки задача передбачає збільшення внутрішньої енергії при постійному об’ємі.
Для гелію специфічна теплоємність при постійному об’ємі становить близько 3.12 J/(g·K).
Ми можемо використовувати формулу:
ΔU=n⋅Cv⋅ΔT
де
ΔU – зміна внутрішньої енергії,
n – маса гелію,
Cv – специфічна теплоємність при постійному об’ємі,
ΔT – зміна температури.
3кДж=0.2кг⋅3.12J/(g\cdotpK)⋅ΔT
3кДж=3×103Дж
0.2кг=200г
3×103Дж=200г⋅3.12J/(g\cdotpK)⋅ΔT
ΔT≈4.81K