Question

Чему равно изменение внутренней энергии идеального газа при изотермическом уменьшении его объема на 6 м3 и увеличении дав​ления на 300 кПа ?

Answer 1

Ответ:

1800000Дж=1800кДж=1,8МДж

Объяснение:

Изменение Евн=изменениеP*изменениеV (только в данном случае) = 6м3*300000Па=1800000Дж=1800кДж

Answer 2

Изменение внутренней энергии идеального газа при изотермическом процессе можно выразить с использованием уравнения состояния идеального газа:

ΔU = nCvΔT

Где: ΔU - изменение внутренней энергии n - количество вещества газа Cv - молярная удельная теплоемкость при постоянной объемной температуре ΔT - изменение температуры

Поскольку процесс изотермический, температура газа остается постоянной. Таким образом, ΔT = 0, и изменение внутренней энергии будет равно нулю. Изотермический процесс - это процесс при постоянной температуре.

Теперь рассмотрим изменение внутренней энергии при изменении объема и давления. Используем закон Бойля-Мариотта и уравнение состояния идеального газа:

PV = nRT

Где: P - давление V - объем n - количество вещества R - универсальная газовая постоянная T - температура (постоянная в данном случае)

Поскольку процесс изотермический, температура остается постоянной, и уравнение можно переписать как:

P1V1 = P2V2

где индексы 1 и 2 обозначают начальные и конечные условия.

В данном случае, начальный объем V1 равен V1 = V, начальное давление P1 равно P, а конечный объем V2 равен V1 - 6 м³ (поскольку объем уменьшился на 6 м³), а конечное давление P2 равно P1 + 300 кПа (поскольку давление увеличилось на 300 кПа).

Таким образом, у нас есть:

P * V = (P + 300 кПа) * (V - 6 м³)

Теперь можно решить это уравнение относительно P и V и затем использовать его, чтобы найти изменение внутренней энергии ΔU, но при изотермическом процессе ΔU = 0, как было указано ранее.