При введении 60 дж теплоты в систему, поршень переместился на 10 см под действием давления газа, равного 60
При введении 60 дж теплоты в систему, поршень переместился на 10 см под действием давления газа, равного 60 н. Как изменилась внутренняя энергия газа и насколько? Газ нагрелся или охладился?
Морской_Цветок_9682 19
Для решения этой задачи нам необходимо использовать первое начало термодинамики, которое утверждает, что изменение внутренней энергии газа равно количеству теплоты, поданной в систему, за вычетом проделанной над газом работы.Сначала определим работу, совершенную над газом. Работа, проделанная над газом, равна силе, умноженной на расстояние, на которое переместился поршень. Можно использовать формулу работы:
\[W = F \cdot \Delta x\]
Где:
\(F = 60\) Н (давление газа),
\(\Delta x = 10\) см \(= 0.1\) м (расстояние, на которое переместился поршень).
Теперь найдем работу:
\[W = 60 \cdot 0.1 = 6 \, \text{Дж}\]
Эта работа была выполнена над газом системы, поэтому мы должны вычесть её из общего количества введенной теплоты (60 Дж).
Следовательно, изменение внутренней энергии газа:
\[\Delta U = Q - W\]
\[\Delta U = 60 - 6 = 54 \, \text{Дж}\]
Итак, внутренняя энергия газа увеличилась на 54 Дж.
Чтобы узнать, нагрелся ли газ или охладился, нужно также учитывать знак работы. Поскольку работа была совершена над газом (положительная величина работы), газ совершил положительное количество работы над собой, и, следовательно, он нагрелся.