Каково изменение внутренней энергии ∆u газа, совершенная работа а и количество теплоты q, переданные газу

При переходе газа из одного состояния в другое происходит изменение его внутренней энергии \(\Delta U\), работа, совершаемая над газом \(A\), и количество теплоты \(Q\), переданное газу. Давайте рассмотрим каждый из этих показателей подробнее.

1. Изменение внутренней энергии газа \(\Delta U\):
Изменение внутренней энергии газа может быть определено по первому закону термодинамики, известному как теорема энергии. Согласно этому закону, изменение внутренней энергии равно сумме работы \(A\), совершенной над газом, и количества теплоты \(Q\), переданного газу:
\(\Delta U = Q - A\)

2. Работа, совершенная над газом \(A\):
Работа, совершаемая над газом, может быть определена в зависимости от вида процесса перехода газа.

- В случае изотермического процесса (процесса при постоянной температуре) работа равна произведению давления газа \(P\) на изменение его объема \(\Delta V\):
\(A = P \cdot \Delta V\)

- В случае изохорного процесса (процесса при постоянном объеме) работа равна нулю, так как объем газа не меняется.

- В случае изобарного процесса (процесса при постоянном давлении) работа также может быть определена как произведение давления газа \(P\) на изменение его объема \(\Delta V\):
\(A = P \cdot \Delta V\)

- В случае адиабатического процесса (процесса без теплообмена) работа, совершенная над газом, может быть вычислена путем использования уравнения адиабаты:
\(A = \Delta U\)

3. Количество теплоты, переданное газу \(Q\):
Количество теплоты, переданное газу, также зависит от вида процесса перехода газа.

- В случае изотермического процесса количество теплоты может быть определено по формуле:
\(Q = A\)

- В случае изохорного процесса количество теплоты равно приращению внутренней энергии газа:
\(Q = \Delta U\)

- В случае изобарного процесса количество теплоты может быть определено по формуле:
\(Q = \Delta U + A\)

- В случае адиабатического процесса количество теплоты равно нулю, так как внутренняя энергия газа не меняется.

Таким образом, изменение внутренней энергии газа \(\Delta U\), совершенная работа \(A\) и количество теплоты \(Q\) при переходе газа из одного состояния в другое зависят от вида процесса перехода и характеристик системы.