Какое количество теплоты должно быть добавлено к газу для его последующего изобарного нагревания до исходной

Мандарин

27

Чтобы решить эту задачу, нам понадобятся некоторые физические законы и формулы. Для начала, мы можем использовать первое начало термодинамики, также известное как закон сохранения энергии. Согласно этому закону, изменение внутренней энергии системы равно сумме работы, совершенной над системой, и количества теплоты, переданного системе:

\[
\Delta U = Q - W
\]

где \(\Delta U\) - изменение внутренней энергии системы, \(Q\) - количество теплоты, переданное системе, и \(W\) - совершенная работа.

В данной задаче говорится, что внутренняя энергия газа уменьшилась на 120 кДж вследствие изохорного охлаждения (\(\Delta U = -120 \, \text{кДж}\)). Также упоминается, что газ изобарно нагревается до исходной температуры. Изохорное охлаждение означает, что выполняется при постоянном объёме (\(W = 0\)). Таким образом, уравнение становится:

\[
\Delta U = Q - 0
\]

или просто

\[
\Delta U = Q
\]

Мы знаем, что \(\Delta U = -120 \, \text{кДж}\), поэтому

\[
Q = -120 \, \text{кДж}
\]

Ответ: Количество теплоты, которое должно быть добавлено к газу для его последующего изобарного нагревания до исходной температуры, составляет -120 кДж (отрицательный знак указывает на то, что теплота передаётся системе).