На иллюстрации представлен циклический процесс изменения состояния одноатомного идеального газа в объеме 1 моль

Вода_6441

4

На иллюстрации представлен циклический процесс изменения состояния одноатомного идеального газа в объеме 1 моль. Чтобы определить, в какой части цикла изменение внутренней энергии газа соответствует количеству теплоты, полученному газом, рассмотрим каждую часть цикла подробно.

1. Начнем с точки A. На этом этапе происходит изохорное (постоянный объем) нагревание газа. То есть, объем газа остается постоянным, но его температура повышается. В этом случае, работа, совершаемая газом, равна нулю, так как объем не меняется. Как следствие, все полученное газом количество теплоты преобразуется в изменение внутренней энергии газа.

2. Затем двигаемся в точку B. Здесь происходит адиабатическое сжатие газа. Адиабатический процесс означает, что никакое количество теплоты не передается между газом и окружающей средой, следовательно, количество теплоты, полученное газом, равно нулю. Изменение внутренней энергии газа на этом участке цикла связано только с работой, совершаемой над газом.

3. Далее переходим к точке С. Здесь происходит изохорное охлаждение газа. В этом случае, объем газа остается постоянным, но его температура понижается. По аналогии с точкой A, все полученное газом количество теплоты преобразуется в изменение внутренней энергии газа.

4. И, наконец, возвращаемся к точке D. Здесь происходит адиабатическое расширение газа. Аналогично точке B, количество теплоты, полученное газом, равно нулю. Изменение внутренней энергии газа на этом участке цикла связано только с работой, совершаемой над газом.

Итак, изменение внутренней энергии газа соответствует количеству теплоты, полученному газом, происходит на двух участках цикла: изохорном нагревании от точки A к точке B и изохорном охлаждении от точки C к точке D. На этих участках значительная часть теплоты, полученной газом, преобразуется в изменение внутренней энергии газа при отсутствии работы над газом или совершенной газом.