Question

5. Объясните, почему работа газа по изменению его объема отличаетсяот работы внешней силы, действующей на поршень, знаком и неотличается по модулю?​

Answer 1

Ответ:

Изменение внутренней энергии тела при переходе из одного состояния в другое равно сумме работы внешних сил и количеству теплоты, переданному телу, и не зависит от способа, которым осуществляется этот переход

Answer 2

Работа газа при изменении его объема

Работа газа при изменении его объема отличается от работы внешней силы, действующей на поршень, по знаку и неотличается по модулю. Давайте рассмотрим подробнее, почему это происходит.

Когда газ расширяется или сжимается, он выполняет работу. Работа газа определяется как произведение давления газа на изменение его объема. Если газ расширяется, то работа, выполненная газом, положительна. Если газ сжимается, то работа, выполненная над газом, отрицательна.

Однако, работа внешней силы, действующей на поршень, имеет противоположный знак по сравнению с работой газа. Если газ расширяется, то работа внешней силы, действующей на поршень, отрицательна. Если газ сжимается, то работа внешней силы положительна.

Таким образом, работа газа и работа внешней силы, действующей на поршень, имеют противоположные знаки, но одинаковые по модулю значения. Это связано с тем, что работа газа и работа внешней силы являются взаимно противоположными действиями, и их сумма должна быть равна нулю.

Пример

Давайте рассмотрим пример для более ясного объяснения. Представим себе цилиндр с поршнем, в котором находится газ. Если газ расширяется и совершает работу, то работа газа будет положительной. В то же время, работа внешней силы, действующей на поршень, будет отрицательной, так как внешняя сила сжимает газ. Таким образом, работа газа и работа внешней силы имеют противоположные знаки, но одинаковые по модулю значения.

Заключение

Таким образом, работа газа при изменении его объема отличается от работы внешней силы, действующей на поршень, по знаку и неотличается по модулю. Работа газа зависит от направления изменения объема газа, в то время как работа внешней силы зависит от направления силы, действующей на поршень.