Для расчёта изменения температуры газа при расширении можно использовать следующие методы:

• Закон Гей-Люссака. 34 Относительное изменение объёма данной массы газа при постоянном давлении прямо пропорционально изменению его температуры. 3 Формула для расчёта: (V-V0)/V0=α (t-t0), где V — объём данной порции газа при температуре t, а V0 — объём этой же порции того же газа при температуре t0. 3 Коэффициент пропорциональности α называют термическим коэффициентом объёмного расширения. 3
• Уравнение состояния идеального газа Менделеева-Клапейрона. 1 Формула: PV=(m/M)RT, где Р — давление, V — объём, m — масса газа, М — молярная масса газа, Т — температура. 1
• Первый закон термодинамики. 2 При необратимом расширении против постоянного внешнего давления уравнение адиабаты неприменимо, поэтому нужно воспользоваться первым законом термодинамики. 2 Работа совершается за счёт убыли внутренней энергии: A = - U = nCV (T1-T2), где n = 1, CV = 3/2 R (одноатомный идеальный газ). 2 Работа расширения против постоянного внешнего давления p2 равна: A = p2 (V2-V1) = nRT2 - p2V1. 2 Приравнивая последние два выражения, находят температуру T2: T2 = (nCVT1 + p2V1) / (nCV + nR). 2

Выбор метода зависит от задачи и имеющихся данных. 1