Сколько газа поглощает 2 кДж теплоты, при этом повышая свою температуру на 20 К, если работа, совершаемая газом в этом

Для решения данной задачи мы можем использовать первое начало термодинамики, которое гласит, что изменение внутренней энергии газа равно сумме теплоты, подведенной к газу, и работы, совершенной газом.

Мы знаем, что газ поглощает 2 кДж теплоты и совершает работу, равную 1 кДж. Возьмем во внимание знаки теплоты и работы. Положительное значение будет соответствовать получению энергии газом, а отрицательное - его потере.

Из первого начала термодинамики можно записать следующее соотношение:

\(\Delta U = Q + W\)

где \(\Delta U\) - изменение внутренней энергии газа, \(Q\) - поглощенная теплота, \(W\) - совершенная работа.

Мы знаем, что \(\Delta U\) равно изменению внутренней энергии системы. Поскольку у нас нет других источников энергии или потерь, то изменение внутренней энергии будет равно нулю.

Таким образом, уравнение примет вид:

\(0 = Q + W\)

Подставим известные значения и найдем поглощенную теплоту \(Q\):

\(0 = 2 \, \text{кДж} + 1 \, \text{кДж}\)

\(Q = -3 \, \text{кДж}\)

Полученное значение указывает, что газ потерял 3 кДж энергии в процессе. Отрицательное значение обозначает потерю энергии.

Так как газ повысил свою температуру на 20 К, мы можем сделать вывод, что потерянная энергия была преобразована в увеличение внутренней энергии газа и его температуры.

Итак, в данной задаче газ поглощает 2 кДж теплоты, при этом повышая свою температуру на 20 К, а совершаемая газом работа равна 1 кДж. Однако, газ теряет 3 кДж энергии в процессе, что объясняет увеличение его внутренней энергии и температуры.