Какова работа расширения газа и изменение его внутренней энергии, если масса углекислого газа составляет 10 г

Работа расширения газа и изменение его внутренней энергии можно вычислить с использованием формулы:
\[ W = P \cdot \Delta V \]
где \( W \) - работа расширения газа, \( P \) - давление газа и \( \Delta V \) - изменение объема газа.

Для начала определим изменение объема газа. Мы знаем, что газ нагревается от 20 до 30 В°С при постоянном давлении. Здесь нам поможет закон Шарля, который утверждает, что объем газа пропорционален его температуре при постоянном давлении.

Мы можем использовать следующую формулу для вычисления изменения объема:
\[ \Delta V = V \cdot \alpha \cdot \Delta T \]
где \( V \) - начальный объем газа, \( \alpha \) - коэффициент температурного расширения газа и \( \Delta T \) - изменение температуры.

Так как у нас задано постоянное давление, то можно сказать, что коэффициент температурного расширения газа при постоянном давлении также остается постоянным. Поэтому мы можем использовать следующее соотношение:
\[ \alpha = \frac{1}{273.15} \]
где 273.15 - температура в Кельвинах, при которой объем газа равен 0 (абсолютный нуль).

Теперь, чтобы найти значение \( \Delta V \), нам необходимо знать начальный объем газа. Давайте предположим, что начальный объем газа равен \( V = 1 \) литр.

Тогда изменение объема \( \Delta V \) может быть вычислено следующим образом:
\[ \Delta V = V \cdot \alpha \cdot \Delta T = 1 \cdot \frac{1}{273.15} \cdot (30 - 20) \]

После решения этого выражения мы получим конкретное значение \( \Delta V \).

Далее, чтобы найти работу расширения газа, нам нужно знать давление газа. Давайте предположим, что давление газа составляет \( P = 1 \) атмосферу.

Теперь мы можем использовать формулу для вычисления работы расширения газа:
\[ W = P \cdot \Delta V = 1 \cdot \Delta V \]

Подставив значение \( \Delta V \), которое мы получили ранее, мы можем вычислить значение работы расширения газа.

Наконец, чтобы определить изменение внутренней энергии газа, мы можем использовать первый закон термодинамики, который говорит нам, что изменение внутренней энергии газа равно сумме работы, совершенной над газом, и количества тепла, переданного газу или отнятого от газа:
\[ \Delta U = Q + W \]
где \( \Delta U \) - изменение внутренней энергии газа, \( Q \) - количество тепла, \( W \) - работа.

Однако, в данной задаче нам не дано количество тепла, поэтому мы можем предположить, что теплообмена с окружающей средой не происходит и количество тепла равно нулю.

Следовательно, изменение внутренней энергии газа будет равно работе расширения:
\[ \Delta U = W \]

Таким образом, мы можем использовать значение работы расширения газа, которое было вычислено ранее, как значение изменения внутренней энергии газа.

Пожалуйста, внимательно просмотрите предоставленное объяснение и используйте найденные значения для решения данной задачи. Если у вас остались какие-либо вопросы, не стесняйтесь задавать.