Question

Как изменится, или не изменится, объём идеального газа, если ему передано извне 500 кДж теплоты, а его внутренняя энергия уменьшилась на 500 кДж?

Answer 1

Дано Q=500 Дж  ΔU=-500 Дж

Q=A+ΔU

A=Q-ΔU=500+500=1000Дж>0

значит объем газа расширяется

Answer 2

Если внутренняя энергия газа уменьшается, то его объем также должен уменьшаться при постоянной температуре и количестве вещества. Это можно объяснить уравнением состояния идеального газа:

PV = nRT

где P - давление газа, V - его объем, n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа в абсолютной шкале.

Если передано 500 кДж теплоты извне и внутренняя энергия уменьшилась на 500 кДж, то температура газа должна остаться неизменной, так как внутренняя энергия газа пропорциональна его температуре. Следовательно, по уравнению состояния идеального газа, если n и Т не изменяются, то уменьшение внутренней энергии газа должно привести к уменьшению его объема.

Ответ: объем идеального газа уменьшится.