Question

При изобарном расширении одноатомный идеальный газ получил 500кДж теплоты. Объем газа увеличился от 1 до 3 м^3, давление газа 10^5 Па.Внутренняя энергия газа при этом. С РЕШЕНИЕМ

Answer 1

При изобарном процессе первый закон термодинамики выглядит так:


Q = U (T2) – U (T1) + p (V2 – V1) 
= > Q=ΔU + p ΔV
ΔU=pΔV-Q
ΔV=(V2-V1)
ΔU=p(V2-V1) - Q
ΔU=1×10^5×2-500×10³
ΔU= - 300 000
ΔU= - 3×10^5 Дж

Answer 2

При изобарном расширении одноатомный идеальный газ получил 500 кДж теплоты, а его объем увеличился с 1 до 3 м^3 при давлении газа 10^5 Па. Нам нужно найти внутреннюю энергию газа при этом процессе.

Изобарное расширение идеального газа

Изобарное расширение означает, что давление газа остается постоянным во время процесса. В таком случае, работа, совершаемая газом, равна произведению давления на изменение объема газа: W = P * (V2 - V1), где W - работа, P - давление, V1 и V2 - начальный и конечный объемы газа соответственно.

Внутренняя энергия газа

Внутренняя энергия газа - это сумма кинетической и потенциальной энергии его молекул, а также энергии связей между ними. Внутренняя энергия газа может изменяться в результате теплообмена или работы, совершаемой газом.

Решение

Для нахождения внутренней энергии газа при изобарном расширении, мы можем использовать первый закон термодинамики, который гласит, что изменение внутренней энергии газа равно сумме теплоты, полученной или отданной газом, и работы, совершенной газом: ΔU = Q - W, где ΔU - изменение внутренней энергии, Q - теплота, W - работа.

В данном случае, нам известна полученная теплота (500 кДж) и работа (P * (V2 - V1)). Мы также знаем, что давление газа равно 10^5 Па, а объем увеличился с 1 до 3 м^3.

Теперь, чтобы найти внутреннюю энергию газа, нам нужно знать, какая часть теплоты превратилась в работу и какая часть осталась в виде изменения внутренней энергии.

Расчет

Для расчета работы, совершенной газом, мы можем использовать формулу: W = P * (V2 - V1)

Подставляя известные значения, получаем: W = 10^5 Па * (3 м^3 - 1 м^3) = 2 * 10^5 Па * м^3

Теперь мы можем использовать первый закон термодинамики для нахождения изменения внутренней энергии газа: ΔU = Q - W

Подставляя известные значения, получаем: ΔU = 500 кДж - 2 * 10^5 Па * м^3

Таким образом, внутренняя энергия газа при изобарном расширении равна (500 кДж - 2 * 10^5 Па * м^3).

Пожалуйста, обратите внимание, что данное решение основано на предоставленных данных и использовании упрощенных моделей идеального газа.