Как изменится внутренняя энергия одноатомного идеального газа,если его давление увеличится в 3 раза,а объём уменьшится в 2 раза

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Для определения изменения внутренней энергии одноатомного идеального газа воспользуемся основными формулами молекулярно-кинетической теории и термодинамики. 1. Основные формулы Внутренняя энергия Ucap U идеального одноатомного газа прямо пропорциональна его абсолютной температуре Tcap T и количеству вещества νnu: U=32νRTcap U equals three-halves nu cap R cap T Согласно уравнению Менделеева-Клапейрона: pV=νRTp cap V equals nu cap R cap TСледовательно, внутреннюю энергию можно выразить через давление pp и объем Vcap V: U=32pVcap U equals three-halves p cap V 2. Анализ изменений параметров Обозначим начальные параметры газа как p1p sub 1 и V1cap V sub 1, а конечные — как p2p sub 2 and V2cap V sub 2. Исходя из условий задачи:

  • Давление увеличилось в 3 раза: p2=3p1p sub 2 equals 3 p sub 1 Объем уменьшился в 2 раза: V2=V12=0,5V1cap V sub 2 equals the fraction with numerator cap V sub 1 and denominator 2 end-fraction equals 0 comma 5 cap V sub 1

3. Расчет изменения энергии Найдем начальную внутреннюю энергию U1cap U sub 1: U1=32p1V1cap U sub 1 equals three-halves p sub 1 cap V sub 1 Найдем конечную внутреннюю энергию U2cap U sub 2: U2=32p2V2=32(3p1)(0,5V1)=321,5p1V1cap U sub 2 equals three-halves p sub 2 cap V sub 2 equals three-halves open paren 3 p sub 1 close paren open paren 0 comma 5 cap V sub 1 close paren equals three-halves center dot 1 comma 5 center dot p sub 1 cap V sub 1 Теперь определим отношение конечной энергии к начальной: U2U1=321,5p1V132p1V1=1,5the fraction with numerator cap U sub 2 and denominator cap U sub 1 end-fraction equals the fraction with numerator three-halves center dot 1 comma 5 center dot p sub 1 cap V sub 1 and denominator three-halves p sub 1 cap V sub 1 end-fraction equals 1 comma 5 Вывод Внутренняя энергия газа увеличится в 1,5 раза. Я могу составить для вас аналогичную задачу с изменением температуры или рассчитать количество теплоты, полученное газом в этом процессе. Хотите, чтобы я это сделал?

Форма ответа

Ваш аватар