Question

Как изменится внутренняя энергия идеального газа, если его объем увеличить на 20 %, а давление увеличить в 2 раза? Ответ: Увеличится в 2 раза Уменьшится в 2 раза Увеличится на 40 % Уменьшится в 2,4 раза Увеличится в 2,4 раза Уменьшится на 20 %

Answer 1

Ответ г, 2,4. Я находил по формуле идеального газа.

Answer 2

Для решения этой задачи можно использовать первое начало термодинамики, которое гласит, что изменение внутренней энергии равно работе, совершенной над системой, и теплу, полученному системой:

ΔU = Q - W,

где ΔU - изменение внутренней энергии, Q - тепло, полученное системой, и W - работа, совершенная над системой.

В данном случае система является идеальным газом, а изменение объема и давления соответствуют работе, совершенной над системой. Таким образом, изменение внутренней энергии будет равно работе, совершенной над системой, минус тепло, полученное системой:

ΔU = Q - W = 0 - W = -W.

Таким образом, для ответа на вопрос необходимо вычислить работу, совершенную над системой. Работа, совершенная над системой, может быть вычислена следующим образом:

W = -PΔV,

где P - давление газа, а ΔV - изменение объема газа.

Поскольку объем увеличивается на 20%, то ΔV/V = 0,2. Следовательно, новый объем газа будет равен 1,2V. Поскольку давление увеличивается в 2 раза, то новое давление будет равно 2P. Таким образом, работа, совершенная над системой, может быть записана следующим образом:

W = -PΔV = -2P(0,2V) = -0,4PV.

Теперь мы можем вычислить изменение внутренней энергии:

ΔU = -W = 0,4PV.

Таким образом, изменение внутренней энергии идеального газа будет равно 0,4PV. Это означает, что изменение внутренней энергии будет пропорционально давлению и объему газа, то есть изменение внутренней энергии будет равно 2,4 раза. Правильный ответ: изменение внутренней энергии увеличится в 2,4 раза.