Question

7.7 В цилиндре, закрытом подвижным поршнем площадью 20 см2, находится одноатомный идеальный газ под давлением 0,4 МПа. В результате нагре- вания газа поршень переместился вверх на 5 см. Как при этом измени- лась внутренняя энергия газа? Процесс можно считать изобарным.

Answer 1

Ответ:

увеличилась на 60 Дж

Объяснение:

т,к в ответе +60 Дж, то логично, что u увеличилась

Answer 2

Изобарный процесс означает, что давление газа остается постоянным. Работа, совершаемая при изобарном процессе, определяется следующим образом:

$W = P \cdot \Delta V$

где:

• $W$ - работа, совершаемая газом.
• $P$ - давление газа.
• $\Delta V$ - изменение объема.

В данном случае, давление $P = 0,4$ МПа $= 4 \times 10^5$ Па, и изменение объема $\Delta V = 20 \, \text{см}^3 = 2 \times 10^{-5}$ м$^3$ (поскольку 1 см$^3 = 10^{-6}$ м$^3$).

Теперь мы можем вычислить работу:

$W = (4 \times 10^5 \, \text{Па}) \times (2 \times 10^{-5} \, \text{м}^3) = 8 \, \text{Дж}$

Согласно первому закону термодинамики, изменение внутренней энергии ($\Delta U$) равно сумме теплоты ($Q$), подведенной к системе, и работы ($W$), совершенной над системой:

$\Delta U = Q - W$

Так как в данной задаче ничего не сказано о тепловом обмене, мы можем считать, что процесс адиабатический ($Q = 0$). Тогда:

$\Delta U = -W = -8 \, \text{Дж}$

Таким образом, внутренняя энергия газа уменьшилась на 8 Дж.