Как изменится внутренняя энергия газа, если объем его увеличился с 20 до 40 литров, при постоянном давлении 100

Чтобы найти изменение внутренней энергии газа, мы можем использовать первый закон термодинамики, который утверждает, что изменение внутренней энергии газа равно сумме работы, совершенной над газом, и теплоты, переданной газу. Формула для изменения внутренней энергии газа (ΔU) выглядит следующим образом:

\[ \Delta U = Q - W \]

Где:
- ΔU - изменение внутренней энергии газа
- Q - теплота, переданная газу
- W - работа, совершенная над газом

Сначала найдем работу (W), совершенную над газом. Работу можно определить с помощью формулы:

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

Где:
- P - постоянное давление
- ΔV - изменение объема газа

В нашем случае, поскольку давление (P) и теплота (Q) постоянны, мы можем считать ΔV равным изменению объема газа, которое составляет 40 литров минус 20 литров, то есть 20 литров.

Теперь мы можем рассчитать работу, совершенную над газом:

\[ W = 100 \, \text{кПа} \cdot 20 \, \text{л} = 2000 \, \text{кПа} \cdot \text{л} \]

После этого осталось рассчитать изменение внутренней энергии газа, используя первый закон термодинамики:

\[ \Delta U = 100 \, \text{Дж} - 2000 \, \text{кПа} \cdot \text{л} \]

Теперь мы можем провести вычисление:

\[ \Delta U = -1900 \, \text{кПа} \cdot \text{л} \]

Таким образом, изменение внутренней энергии газа равно -1900 кПа·л. Отрицательное значение означает, что внутренняя энергия газа уменьшилась.