Как изменится внутренняя энергия газа, если объем одноатомного идеального газа, находящегося под давлением

Dimon

20

Для решения данной задачи нам понадобится использовать уравнение состояния идеального газа и основные принципы термодинамики.

Из уравнения состояния идеального газа мы знаем, что давление газа прямо пропорционально его температуре и обратно пропорционально объему. Уравнение можно записать следующим образом:

\[P \cdot V = n \cdot R \cdot T\]

где P - давление газа, V - объем газа, n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа.

Поскольку задача упоминает изобарный процесс, это означает, что давление газа остается постоянным в течение процесса.

Таким образом, мы можем записать следующее равенство:

\[P_1 \cdot V_1 = P_2 \cdot V_2\]

где P1 и V1 - начальное давление и объем газа соответственно, а P2 и V2 - конечное давление и объем газа соответственно.

Заменим известные значения в уравнение:

\[10 \cdot 300 = P_2 \cdot 500\]

Теперь мы можем найти значение P2:

\[P_2 = \frac{{10 \cdot 300}}{{500}} = 6 \,Па\]

Так как внутренняя энергия газа зависит только от его температуры, а давление остается постоянным, изменение объема не влияет на внутреннюю энергию газа.

Следовательно, внутренняя энергия газа не меняется при данном изобарном процессе изменения объема.

Таким образом, ответ на задачу: внутренняя энергия газа не изменится при изменении объема газа в условиях изобарного процесса.