Для нагревания смеси газов массой на DT при постоянном объёме ей необходимо сообщить количество теплоты где - удельная теплоёмкость смеси.
Часть этого количества теплоты, пойдёт на нагревание гелия, другая часть - на нагревание водорода. Тогда
,
Отсюда
.
Аналогично находим ср смеси:
.
Здесь , и , - удельные теплоёмкости гелия и водорода соответственно:
Так как гелий – газ одноатомный, то i 1=3, водород – газ двухатомный, следовательно, i 2=5.
Отношение удельных теплоёмкостей:
Подставляя выражение для удельных теплоёмкостей, получим:
.
Пример 3. Кислород массой m =2к г занимает объём V1 =1 м3 и находится под давлением P1 = 0,2 МПа. Газ был нагрет сначала при постоянном давлении до объёма V2 = 3 м3, а затем при постоянном объёме до давления P3 = 0,5 МПа. Найти изменение внутренней энергии газа, совершённую им работу и теплоту Q, переданную газу. Построить график процесса.