Question

40 Баллов!! Только огромная просьба кидайте письменное решение, фотографией!! За это могу накинуть ещё 20 баллов)) Двухатомному газу сообщено 14 кДж теплоты. при этом газ расширялся при постоянном давлении. Определить работу расширения газа и изменение внутренней энергии газа.

Answer 1

Ответ:

т.к. газ двухатомный, то число степеней свободы i = 5  

изменение внутренней энергии двухатомного газа (при любом процессе)

ΔU = i/2*ν*R*ΔT = 5/2*ν*R*ΔT

Работа газа при изобарном процессе

A = pV2 - pV1 = ν*R*T2 - ν*R*T1 = ν*R*ΔT

тогда Q = ΔU + A = 5/2*ν*R*ΔT+ν*R*ΔT  =  7/2*ν*R*ΔT

отсюда выразим и вычислим

ν*R*ΔT = 2/7*Q =  2/7*14 Дж = 4 Дж

возвращаемся назад и подставляем найденное значение  ν*R*ΔT  = 4 Дж

A = ν*R*ΔT  = 4 Дж - это ответ (работа расширения газа)

ΔU  = 5/2*ν*R*ΔT = 5/2 * 4 Дж = 10 Дж - это ответ (изменение внутренней энергии газа)

Answer 2

Для определения работы расширения газа и изменения внутренней энергии газа можно использовать первый закон термодинамики, который утверждает, что изменение внутренней энергии (ΔU) газа равно разнице между полученной теплотой (Q) и проделанной работой (W):

ΔU = Q - W

В данном случае нам дано, что газ получил 14 кДж теплоты (Q). Мы также знаем, что газ расширялся при постоянном давлении. При постоянном давлении работа расширения газа можно выразить следующим образом:

W = PΔV

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

Мы не знаем конкретных значений давления и объема, поэтому нужно использовать другие данные. Нам дана полученная теплота (Q), которая равна работе расширения и изменению внутренней энергии газа, так как при постоянном давлении ΔU = Q - W.

ΔU = 14 кДж

Теперь мы можем использовать это значение, чтобы найти работу расширения (W):

ΔU = Q - W 14 кДж = Q - W

Теперь найдем W:

W = Q - ΔU W = 14 кДж - 14 кДж W = 0

Таким образом, работа расширения газа равна 0, что означает, что газ не совершил работы при расширении при постоянном давлении.

Изменение внутренней энергии газа равно 14 кДж.