Question

Газ находится в сосуде под давлением 2,5×104 Па.При сообщении газу 1,25×105Дж теплоты он изобарно расширился, объем его увеличился на 2 м2 На сколько изменилась его внутренняя энергия?

Answer 1

Внутреннняя энергия газа увеличилась на dU(изменение внутренней энергии)=Q-A=Q-p×dV(изменение объёма)=60000-25000×2=10кДж, следовательно, внутренняя энергия и температура увеличилась.

Answer 2

Для решения этой задачи воспользуемся первым законом термодинамики, который гласит:

ΔQ = ΔU + ΔW,

где: ΔQ - изменение теплоты, сообщенной системе, ΔU - изменение внутренней энергии системы, ΔW - работа, совершенная системой.

В данной задаче работа совершается за счет расширения газа, и так как процесс изобарный (при постоянном давлении), то ΔW = PΔV, где P - давление газа, а ΔV - изменение объема.

Из условия задачи известны следующие величины: P = 2,5×10^4 Па, ΔQ = 1,25×10^5 Дж, ΔV = 2 м^3.

Теперь можем вычислить работу, совершенную газом:

ΔW = PΔV = 2,5×10^4 Па × 2 м^3 = 5×10^4 Дж.

Теперь можем переписать первый закон термодинамики в следующем виде:

ΔU = ΔQ - ΔW.

Подставим известные значения:

ΔU = 1,25×10^5 Дж - 5×10^4 Дж = 7,5×10^4 Дж.

Ответ: Изменение внутренней энергии газа составляет 7,5×10^4 Дж.