Question

Як змінюється внутрішня енергія ідеального газу під час ізобарного розширення?

Answer 1

Відповідь: при ізобарному розширенні температура газу зростає, його внутрішня енергія збільшується, і газ робить позитивну роботу.

Answer 2

Під час ізобарного розширення ідеального газу внутрішня енергія газу може змінюватися. Ізобарне розширення відбувається за сталої тиску, тобто тиск газу залишається постійним протягом процесу. Зміна внутрішньої енергії газу під час ізобарного розширення може бути визначена за допомогою першого закону термодинаміки, який виражається як:

ΔU = Q - W,

де ΔU - зміна внутрішньої енергії газу, Q - кількість тепла, що передається газу, і W - робота, яку виконує газ під час розширення.

У випадку ізобарного розширення тиск залишається постійним, тому W можна обчислити за формулою:

W = PΔV,

де P - тиск, ΔV - зміна об'єму газу під час розширення.

Якщо немає обміну теплом (Q = 0), то зміна внутрішньої енергії буде рівною роботі, яку виконує газ під час розширення:

ΔU = -W.

Отже, зміна внутрішньої енергії газу під час ізобарного розширення залежатиме від величини роботи, яку виконує газ. Якщо газ розширюється, то робота виконується над газом, і внутрішня енергія зменшується. Якщо газ стискується, то робота виконується над ним, і внутрішня енергія збільшується.