Question

Как изменяется внутренняя энергия идеального газа при изобарическом расширении

Answer 1

Внутренняя энергия идеального газа зависит только от температуры (закон Джоуля). ... При изобарном расширении Q > 0 – тепло поглощается газом, и газ совершает положительную работу ... . В изобарном процессе (P=const). При изобарном расширении газа подведенное к нему количество теплоты расходуется как на увеличение его внутренней энергии и на совершение работы газом:

\Large Q=\Delta U+p\Delta V

Answer 2

Внутренняя энергия идеального газа изменяется при изобарическом расширении в соответствии с первым законом термодинамики, который утверждает, что изменение внутренней энергии газа равно работе, совершенной над газом.

Изобарическое расширение означает, что давление газа остается постоянным во время расширения. При таком расширении газ совершает работу против внешнего давления, и эта работа приводит к изменению внутренней энергии газа.

Изменение внутренней энергии (ΔU) идеального газа при изобарическом расширении можно выразить следующим образом:

ΔU = n * C_v * ΔT

Где n - количество вещества газа, C_v - молярная теплоемкость при постоянном объеме, ΔT - изменение температуры газа.

Поскольку изобарическое расширение подразумевает постоянное давление, то можно использовать идеальное газовое уравнение, чтобы связать изменение температуры с объемом газа:

P1 * V1 / T1 = P2 * V2 / T2

Где P1, V1, T1 - начальное давление, объем и температура газа, P2, V2, T2 - конечное давление, объем и температура газа.

Таким образом, при изобарическом расширении внутренняя энергия идеального газа изменяется в соответствии с изменением температуры и количеством вещества газа, а также совершенной работой над газом.