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:

$$\mathrm{\Delta }{E}_k=\frac{3}{2}k\mathrm{\Delta }T.$$

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

$$\mathrm{\Delta }U=n\mathrm{\Delta }{E}_k,$$

где $\mathrm{\Delta }U$ - изменение внутренней энергии, $n$ - количество частиц.

Мы видим, что количество частиц здесь равно 1, поэтому $\mathrm{\Delta }U=\mathrm{\Delta }{E}_k$.

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:

$$\frac{3}{2}k\mathrm{\Delta }T=2\times {10}^3\text{Дж}.$$

Решая уравнение, получаем:

$$\mathrm{\Delta }T=\frac{4}{3}\times {10}^3\text{Дж}.$$

Теперь мы можем найти изменение внутренней энергии:

$$\mathrm{\Delta }U=\mathrm{\Delta }{E}_k=\mathrm{\Delta }T=\frac{4}{3}\times {10}^3\text{Дж}.$$

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

Ответ: 1200 Дж.