В цилиндре под поршнем находится идеальный одноатомный газ. на сколько изменилась внутренняя энергия газа, если он изобарно расширился при давлении 0,12mпа от объема 0,12 м³ до объема 0,14 м³ ?

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Внутренняя энергия идеального одноатомного газа увеличилась на 3600 Дж (или 3,6 кДж). Шаг 1: Определение формулы внутренней энергии Для идеального одноатомного газа внутренняя энергия Ucap U определяется выражением: U=32PVcap U equals three-halves cap P cap V Следовательно, изменение внутренней энергии ΔUcap delta cap U при переходе из состояния 1 в состояние 2 рассчитывается как: ΔU=32(P2V2P1V1)cap delta cap U equals three-halves open paren cap P sub 2 cap V sub 2 minus cap P sub 1 cap V sub 1 close paren Шаг 2: Адаптация формулы для изобарного процесса По условию процесс является изобарным, то есть давление остается постоянным: P1=P2=Pcap P sub 1 equals cap P sub 2 equals cap P. В этом случае формула упрощается: ΔU=32P(V2V1)cap delta cap U equals three-halves cap P open paren cap V sub 2 minus cap V sub 1 close paren Или через изменение объема ΔVcap delta cap V: ΔU=32PΔVcap delta cap U equals three-halves cap P cap delta cap V Шаг 3: Численный расчет Переведем давление в систему СИ: P=0,12 МПа=0,12106 Паcap P equals 0 comma 12 МПа equals 0 comma 12 center dot 10 to the sixth power Па. Рассчитаем изменение объема: ΔV=0,14 м30,12 м3=0,02 м3cap delta cap V equals 0 comma 14 м cubed minus 0 comma 12 м cubed equals 0 comma 02 м cubedПодставим значения в формулу: ΔU=1,5120000 Па0,02 м3=3600 Джcap delta cap U equals 1 comma 5 center dot 120000 Па center dot 0 comma 02 м cubed equals 3600 ДжОтвет: Изменение внутренней энергии составляет 3600 Дж. Уточните, требуется ли рассчитать количество теплоты, полученное газом, или совершенную им работу в этом процессе?

Форма ответа

Ваш аватар