Question

Какое количество теплоты нужно передать газу чтобы его внутренняя энергия увеличилась на 54 джоулей и при этом газ совершил работу равную 72 кг

Answer 1

(все в Дж или кДж?)

ΔU=54 Дж  

A=72 Дж  

Q=?

Совершенная работа означает, что переданная энергия в объеме 54 Дж перешла в работу, а энергия в 72 Дж перешла во внутреннее состояние газа. Таким образом газу было передано Q=ΔU+A = 54 + 72 = 126 Дж энергии.

Answer 2

Для решения этой задачи можно воспользоваться первым законом термодинамики, который утверждает, что изменение внутренней энергии $\Delta U$ газа равно разнице между теплотой, переданной газу $Q$ и работой, совершенной газом $W$:

$\Delta U = Q - W$

Из условия задачи известно, что $\Delta U = 54 \, \text{Дж}$ и $W = 72 \, \text{кг}$. Теперь мы можем найти количество теплоты $Q$, используя уравнение выше:

$54 \, \text{Дж} = Q - 72 \, \text{кг}$

Заметьте, что 1 кг метра представляет 1 Дж, таким образом, $72 \, \text{кг}$ равно $72 \times 1000 \, \text{Дж} = 72000 \, \text{Дж}$.

Теперь можем найти $Q$:

$Q = 54 \, \text{Дж} + 72000 \, \text{Дж} = 72054 \, \text{Дж}$

Таким образом, количество теплоты, которое нужно передать газу, чтобы его внутренняя энергия увеличилась на 54 Дж и при этом газ совершил работу равную 72 кг, составляет $72054 \, \text{Дж}$.