Идеальный газ, состоящий из одной частицы, получил от источника тепла 2 кДж энергии. Какое количество внутренней

Давайте решим эту задачу.

Изобарический процесс означает, что давление системы остается постоянным. Внутренняя энергия идеального газа включает кинетическую энергию его молекул и потенциальную энергию их взаимодействия. В данной задаче у нас идеальный газ, состоящий из одной частицы, поэтому у нас есть только кинетическая энергия.

Мы знаем, что источник тепла передал газу 2 кДж энергии. Чтобы узнать, какое количество внутренней энергии изменилось, нам нужно вспомнить, что кинетическая энергия частицы идеального газа связана с ее температурой по формуле

\[E_k = \frac{3}{2}kT,\]

где \(E_k\) - кинетическая энергия, \(k\) - постоянная Больцмана, \(T\) - температура.

Если мы знаем изменение кинетической энергии, мы можем найти изменение температуры, подставив значения в формулу:

\[\Delta E_k = \frac{3}{2}k\Delta T.\]

Если мы знаем изменение температуры, мы можем найти изменение внутренней энергии, используя формулу:

\[\Delta U = n\Delta E_k,\]

где \(\Delta U\) - изменение внутренней энергии, \(n\) - количество частиц.

Мы видим, что количество частиц здесь равно 1, поэтому \(\Delta U = \Delta E_k\).

Теперь мы можем решить задачу. Для начала, нам нужно выразить изменение температуры через изменение кинетической энергии. Используя формулу \(E_k = \frac{3}{2}kT\), мы можем записать:

\[\frac{3}{2}k\Delta T = 2 \times 10^3 \, \text{Дж}.\]

Решая уравнение, получаем:

\[\Delta T = \frac{4}{3} \times 10^3 \, \text{Дж}.\]

Теперь мы можем найти изменение внутренней энергии:

\[\Delta U = \Delta E_k = \Delta T = \frac{4}{3} \times 10^3 \, \text{Дж}.\]

Итак, количество внутренней энергии, изменившейся в системе, равно 4/3 кДж или 1200 Дж.

Ответ: 1200 Дж.