Question

100 Дж. После этого газ в изотермическом процессе совершил работу в три раза большую, чем в первом процессе. На сколько уменьшилась внутренняяэнергия газа в результате этих двух процессов?​

Answer 1

Ответ:

400ДЖ

Объяснение:

в первом процессе внутренняя энергия газа не изменялась, так как температура была постоянна

во втором имеем: A = - ΔU (так как газ сам совершает работу, следовательно, она положительна, изменение внутренней энергии - отрицательно)

при изотермическом процессе выполнялось равенство Q = A, т.е. А = 200 Дж

при адиабатном работа газа стала в два раза больше, т.е. 400 Дж

значит, внутренняя энергия газа уменьшилась в 400 Дж

Answer 2

Изотермический процесс - это процесс изменения состояния газа при постоянной температуре. Внутренняя энергия газа связана с его температурой и можно представить её в виде функции температуры, что означает, что внутренняя энергия не меняется в изотермическом процессе.

Работа, совершенная газом в изотермическом процессе, связана с изменением его объёма и давления. Работа вычисляется по формуле:

$W = -nRT \ln \left( \frac{V_2}{V_1} \right),$

где $W$ - работа, $n$ - количество вещества газа, $R$ - универсальная газовая постоянная, $T$ - температура в абсолютной шкале, $V_1$ и $V_2$ - начальный и конечный объёмы газа.

Из условия задачи, у нас есть:

$W_2 = 3 \cdot W_1,$

где $W_1$ - работа в первом процессе, $W_2$ - работа во втором процессе.

Следовательно,

$3 \cdot W_1 = -nRT \ln \left( \frac{V_2}{V_1} \right).$

Так как газ совершил одну и ту же работу в двух разных процессах, изменение его внутренней энергии будет равно нулю:

$\Delta U = Q - W,$

где $Q$ - тепло, $W$ - работа.

В изотермическом процессе $Q$ равно $W$, поэтому $\Delta U = 0$.

Таким образом, внутренняя энергия газа не изменилась в результате этих двух процессов.