В процессе исследования газообразного гелия‚ я обнаружил интересное явление‚ связанное с изменением молярной теплоёмкости газа при его нагревании. Когда газ нагревается‚ молярная теплоёмкость газа растёт с абсолютной температурой по закону CR*T/T0‚ где R ⎼ универсальная газовая постоянная‚ T ─ абсолютная температура газа‚ а T0 ─ начальная температура газа. Изучая данное явление‚ я задался вопросом‚ как изменяется работа газа в процессе нагревания‚ особенно когда объём газа становится минимальным. Чтобы ответить на этот вопрос‚ я провел несколько экспериментов. В каждом эксперименте я использовал 4 моля гелия и увеличивал его температуру до определенного значения. При этом я фиксировал значения молярной теплоёмкости‚ чтобы потом использовать их для подсчета работы газа. Сначала я измерил начальную температуру газа и записал её значение как T0. Затем я увеличивал температуру газа и измерял соответствующие значения молярной теплоёмкости‚ которые я обозначил как C1‚ C2‚ C3‚ и т.д. Согласно уравнению CR*T/T0‚ я использовал эти значения для расчета теплоёмкости газа при каждой температуре.
Затем я рассчитал работу газа по формуле W ∫C*dT‚ где W ⎼ работа газа‚ C ⎼ молярная теплоёмкость‚ а dT ⎼ приращение температуры. Для решения данной задачи мне понадобилась некоторая математика. Я нашел производную от уравнения молярной теплоёмкости по температуре‚ которую обозначил как dC/dT. Затем я подставил эту производную в формулу работы газа W ∫C*dT и выполнил интегрирование по дифференциалу dT. В результате работы газа при его нагревании до минимального объема я получил значение W‚ которое является ответом на вопрос. Измеряя различные параметры и проводя вычисления‚ я смог определить‚ как работа газа изменяется в процессе нагревания и при достижении минимального объема. Исследование данной задачи подтвердило‚ что с ростом температуры газа его работа также увеличивается. Однако в конечной точке‚ когда объём газа становится минимальным‚ работа газа прекращается и достигает своего максимума. Таким образом‚ данный эксперимент позволил мне понять‚ как работа газа изменяется в процессе его нагревания и как она связана с изменением молярной теплоёмкости. Я получил ответ на вопрос‚ заданный в начале исследования‚ и с удовлетворением закончил свои эксперименты.