Каковы величина работы, произведенной одноатомным газом, когда он изобарно расширяется от объема 2 до 7

  • 40
Каковы величина работы, произведенной одноатомным газом, когда он изобарно расширяется от объема 2 до 7 дм3 при давлении 0,3 МПа? Чему равно изменение внутренней энергии газа, и сколько тепла было подведено?
Саранча
34
Чтобы решить данную задачу, мы можем воспользоваться первым законом термодинамики, который гласит, что изменение внутренней энергии газа равно сумме работы, совершенной над газом, и подведенного к нему тепла.

1. Начнем с рассчета работы, произведенной газом. В данной задаче газ изобарно расширяется, что означает, что давление газа остается постоянным. Формула работы для изобарного процесса:

W=P(V2V1)

где

W - работа,

P - давление газа,

V2 - конечный объем газа,

V1 - начальный объем газа.

Подставим известные значения:

P=0,3МПа=0,3106Па

V2=7дм3=7103м3

V1=2дм3=2103м3

Теперь можем рассчитать работу, подставив значения:

W=0,3106Па(7103м32103м3)

W=0,3106Па5103м3

W=1,5103Дж

Таким образом, величина работы, произведенной газом, составляет 1500 Дж.

2. Для определения изменения внутренней энергии газа, воспользуемся первым законом термодинамики:

ΔU=W+Q

где

ΔU - изменение внутренней энергии газа,

W - работа,

Q - подведенное тепло.

Мы уже рассчитали значение работы W, поэтому теперь найдем изменение внутренней энергии газа:

ΔU=1,5103Дж+Q

3. Найдем значение подведенного тепла Q. В изохорном процессе изменение внутренней энергии газа равно подведенному теплу:

ΔU=Q

Таким образом, Q=ΔU=1,5103Дж.

Итак, изменение внутренней энергии газа составляет 1500 Дж, и столько же тепла было подведено к газу.