Какое изменение произошло во внутренней энергии газа после того, как поршень сдвинулся на 30 см, при заданном давлении

Bukashka

66

Для начала, давайте определимся с тем, что такое внутренняя энергия газа. Внутренняя энергия газа представляет собой общую энергию, которая содержится в молекулах газа и зависит от их движения и взаимодействия.

Теперь перейдем к решению задачи. Мы знаем, что на газ было передано количество теплоты в размере 1,5*10^5 Дж. Передача теплоты приводит к изменению внутренней энергии газа.

Для вычисления изменения внутренней энергии будем использовать первый закон термодинамики:

\(\Delta U = Q - W\),

где \(\Delta U\) - изменение внутренней энергии, \(Q\) - переданное количество теплоты, \(W\) - работа, совершенная над газом.

Теперь, чтобы вычислить работу \(W\), необходимо знать изменение объема газа. Мы можем использовать соотношение:

\(W = P \cdot \Delta V\),

где \(P\) - давление газа, \(\Delta V\) - изменение объема газа.

Заданное давление равно 2*10^7 Па, а изменение объема равно 30 см (или 0,3 м).

Теперь мы можем вычислить работу:

\(W = 2 \cdot 10^7 \cdot 0,3 = 6 \cdot 10^6\) Дж.

Теперь, подставим найденное значение работы и переданное количество теплоты в уравнение первого закона термодинамики:

\(\Delta U = 1,5 \cdot 10^5 - 6 \cdot 10^6\).

Вычислив эту разность, мы получим изменение внутренней энергии газа.

\(\Delta U = -5,85 \cdot 10^6\) Дж.

Ответ: Изменение внутренней энергии газа составляет -5,85 * 10^6 Дж. Отрицательное значение говорит о том, что внутренняя энергия газа уменьшилась.