Question

В процессе эксперимента газ получил от нагревателя количество теплоты, равное 20Дж. При этом внутренняя энергия газа увеличилась на 60Дж. Следовательно, газ 1) сжали, совершив работу 40Дж. 2) сжали, совершив работу 80Дж. 3) расширился, совершив работу 40Дж. 4) расширился, совершив роботу 80Дж.

Answer 1

Газ сжали совершив работу 40 Дж. ΔU=Q+A
 Ответ 1)
=================================

Answer 2

Введение

В данном эксперименте газ получил от нагревателя количество теплоты, равное 20 Дж, и его внутренняя энергия увеличилась на 60 Дж. Вопрос состоит в том, что произойдет с газом в каждом из четырех сценариев: сжатие с совершением работы 40 Дж, сжатие с совершением работы 80 Дж, расширение с совершением работы 40 Дж и расширение с совершением работы 80 Дж. Давайте рассмотрим каждый сценарий по отдельности.

Сценарий 1: Сжатие с совершением работы 40 Дж

В данном случае газ был сжат за счет выполнения работы в размере 40 Дж. Поскольку работа совершается над газом, его внутренняя энергия увеличивается. Так как внутренняя энергия газа увеличилась на 60 Дж, а работа составила 40 Дж, то в данном сценарии газ поглотил дополнительные 20 Дж теплоты.

Сценарий 2: Сжатие с совершением работы 80 Дж

В этом случае газ был сжат с совершением работы в размере 80 Дж. Аналогично предыдущему сценарию, газ поглотил дополнительные 20 Дж теплоты, так как его внутренняя энергия увеличилась на 60 Дж.

Сценарий 3: Расширение с совершением работы 40 Дж

В этом сценарии газ расширяется, и при этом совершается работа в размере 40 Дж. Так как работа является отдачей энергии из газа, его внутренняя энергия уменьшается. Однако, по условию, внутренняя энергия газа увеличилась на 60 Дж. В данном случае, газ отдает 40 Дж работы и оставшиеся 20 Дж превращаются в теплоту.

Сценарий 4: Расширение с совершением работы 80 Дж

В этом сценарии газ также расширяется, но совершается работа в размере 80 Дж. Аналогично предыдущему сценарию, газ отдает 40 Дж работы, а оставшиеся 20 Дж превращаются в теплоту.

Вывод

Таким образом, из предоставленной информации следует, что в каждом из четырех сценариев газ поглощает 20 Дж теплоты. В случае сжатия газа газ поглощает дополнительную энергию в виде работы, а в случае расширения газ отдает энергию в виде работы.