Будут ли одинаковыми изменения внутренней энергии газа и работа, совершенная газом, при изобарном нагреве 5 моль гелия

Чтобы определить, будут ли одинаковыми изменения внутренней энергии газа и работа, совершенная газом при изобарном нагреве гелия и кислорода, мы можем использовать первый закон термодинамики.

Первый закон термодинамики формулирует, что изменение внутренней энергии (\(\Delta U\)) системы равно разности между полученой работой (\(W\)) и подведенным теплом (\(Q\)):

\[\Delta U = Q - W\]

Используя это, мы можем сравнить изменения внутренней энергии и работу для гелия и кислорода.

Для изобарного процесса система поддерживается при постоянном давлении, а значит, работа, совершаемая газом, равна произведению давления на изменение объема газа:

\[W = P \cdot \Delta V\]

Так как задача не указывает, происходит ли изменение объема газа при изобарном нагреве, мы можем предположить, что объем остается постоянным (изотермический процесс). В этом случае изменение объема (\(\Delta V\)) будет равно нулю, и работа, совершаемая газом, также будет равна нулю.

Следовательно:

\[W = 0\]

Тогда, согласно первому закону термодинамики:

\[\Delta U = Q - W = Q - 0 = Q\]

Итак, изменения внутренней энергии газа будут равны теплу, подведенному к системе, при изобарном нагреве.

Однако, чтобы дать более точный ответ, нам не хватает информации о тепловых емкостях гелия и кислорода. Если у нас есть данные о них, мы можем использовать формулу:

\[Q = n \cdot C \cdot \Delta T\]

где \(n\) - количество вещества газа, \(C\) - тепловая емкость газа, \(\Delta T\) - изменение температуры.

Для гелия и кислорода, мы могли бы сравнить изменение внутренней энергии с помощью этой формулы, учитывая тепловые емкости каждого газа.