1) Какая работа будет совершена гелием при его изобарическом нагреве до 60 °С? 2) Каково изменение внутренней энергии

Красавчик

15

1) При изобарическом нагреве гелия до 60 °C будет совершена работа. Давайте рассмотрим изобарический процесс. Изобарический процесс - это процесс, при котором давление газа остается постоянным. Формула работы в таком процессе выглядит следующим образом:

$$W=P\cdot \mathrm{\Delta }V$$

где P - постоянное давление, а $\mathrm{\Delta }V$ - изменение объема газа.

2) При изобарическом нагреве гелия изменение внутренней энергии ($\mathrm{\Delta }U$) можно рассчитать, используя первое начало термодинамики:

$$\mathrm{\Delta }U=Q-W$$

где Q - количество теплоты, полученное газом, а W - работа, совершенная над газом. В данном случае, так как нам дано только нагревание гелия, без указания о получении или отдаче теплоты, можно сказать, что $\mathrm{\Delta }U$ равно нулю.

3) При изобарическом процессе количество теплоты ($Q$) можно рассчитать, используя следующую формулу:

$$Q=P\cdot \mathrm{\Delta }V$$

где P - постоянное давление, а $\mathrm{\Delta }V$ - изменение объема газа. В данной задаче нам не дана информация о изменении объема газа, поэтому мы не можем рассчитать точное количество теплоты для этого процесса.

4) Если поршень жестко закреплен, то гель остается в постоянном объеме (изохорный процесс). Внутренняя энергия ($\mathrm{\Delta }U$) гелия в этом случае будет равна количеству теплоты ($Q$), полученному газом:

$$\mathrm{\Delta }U=Q$$

5) При изохорном нагреве гелия количество теплоты ($Q$) можно рассчитать, используя следующую формулу:

$$Q=C_v\cdot \mathrm{\Delta }T$$

где $C_v$ - молярная теплоемкость при постоянном объеме, а $\mathrm{\Delta }T$ - изменение температуры. В данной задаче нам не даны значения $C_v$ и $\mathrm{\Delta }T$, поэтому мы не можем рассчитать точное количество теплоты для этого процесса.

Пожалуйста, учтите, что точные значения исходных данных не даны в задаче, поэтому нам не хватает информации для рассчета точных ответов. Но с помощью данных формул вы можете использовать известные значения вместо переменных для решения задачи. Если у вас есть какие-то конкретные значения, вы можете предоставить их мне, и я помогу вам с рассчетами.