Как изменилась внутренняя энергия газа, если при умеренном нагреве к нему подведено 80 кДж теплоты и при этом газ расширился на 0,2 м при постоянном давлении 10^5?
Заяц
Для того чтобы найти изменение внутренней энергии газа, мы можем использовать первый закон термодинамики, также известный как закон сохранения энергии. Согласно этому закону, изменение внутренней энергии газа равно сумме работы, совершенной газом, и количеству теплоты, переданному газу.
Изменение внутренней энергии газа (\(\Delta U\)) можно выразить следующей формулой:
\(\Delta U = Q - W\),
где \(Q\) - количество теплоты, переданное газу, а \(W\) - работа, совершенная газом.
В данной задаче, количество теплоты (\(Q\)) равно 80 кДж. Работа, совершенная газом (\(W\)), может быть найдена с использованием следующей формулы:
\(W = P \cdot V\),
где \(P\) - постоянное давление и \(V\) - изменение объема газа.
Из условия задачи, мы знаем, что давление (\(P\)) равно 10^5 Па, а изменение объема (\(V\)) равно 0,2 м.
Подставляя известные значения в формулу работы, получаем:
\(W = 10^5 \cdot 0,2 = 2 \cdot 10^4\) Дж.
Теперь, подставляя значение работы и количество теплоты в формулу изменения внутренней энергии газа, получим:
\(\Delta U = 80 - 2 \cdot 10^4 = -1,992 \cdot 10^4\) Дж.
Таким образом, изменение внутренней энергии газа равно -1,992 ⋅ 10^4 Дж. Отрицательный знак указывает на то, что газ отдал некоторую энергию в окружающую среду при расширении.
Изменение внутренней энергии газа (\(\Delta U\)) можно выразить следующей формулой:
\(\Delta U = Q - W\),
где \(Q\) - количество теплоты, переданное газу, а \(W\) - работа, совершенная газом.
В данной задаче, количество теплоты (\(Q\)) равно 80 кДж. Работа, совершенная газом (\(W\)), может быть найдена с использованием следующей формулы:
\(W = P \cdot V\),
где \(P\) - постоянное давление и \(V\) - изменение объема газа.
Из условия задачи, мы знаем, что давление (\(P\)) равно 10^5 Па, а изменение объема (\(V\)) равно 0,2 м.
Подставляя известные значения в формулу работы, получаем:
\(W = 10^5 \cdot 0,2 = 2 \cdot 10^4\) Дж.
Теперь, подставляя значение работы и количество теплоты в формулу изменения внутренней энергии газа, получим:
\(\Delta U = 80 - 2 \cdot 10^4 = -1,992 \cdot 10^4\) Дж.
Таким образом, изменение внутренней энергии газа равно -1,992 ⋅ 10^4 Дж. Отрицательный знак указывает на то, что газ отдал некоторую энергию в окружающую среду при расширении.
Знаешь ответ?