Каково изменение внутренней энергии газа, если его объем увеличился на 2 м3 при изобарном расширении, когда он получил

Магнитный_Пират_3550

46

Чтобы решить данную задачу, мы можем использовать первый закон термодинамики, который говорит о законе сохранения энергии. По этому закону, изменение внутренней энергии $\mathrm{\Delta }U$ системы равно сумме работы $W$, совершаемой над системой, и теплоты $Q$, переданной системе: $\mathrm{\Delta }U=Q-W$.

В данном случае, система – это газ, у которого объем увеличился на 2 м3 при изобарном (постоянном) давлении. Это означает, что работа, которую совершает газ, равна произведению давления на изменение объема: $W=P\cdot \mathrm{\Delta }V$, где $P$ - давление газа, $\mathrm{\Delta }V$ - изменение объема.

Теплота $Q$, переданная газу, - 1,25×105 Дж, и давление газа равно 2,5×104 Па.

Чтобы решить задачу, нужно найти работу $W$ и затем с помощью уравнения первого закона термодинамики вычислить изменение внутренней энергии $\mathrm{\Delta }U$.

Рассчитаем работу $W$:
$$W=P\cdot \mathrm{\Delta }V=(2,5\times {10}^4Па)\cdot (2{м}^3)=5\times {10}^4Дж$$

Теперь подставим значения в уравнение первого закона термодинамики:
$$\mathrm{\Delta }U=Q-W=(1,25\times {10}^5Дж)-(5\times {10}^4Дж)=7,5\times {10}^4Дж$$

Итак, изменение внутренней энергии газа равно 7,5×10^4 Дж.