Які зміни внутрішньої енергії стануться з ідеальним одноатомним газом, якщо під час процесу збереження об єму газу його

Відповідь:
Щоб визначити зміни внутрішньої енергії ідеального одноатомного газу, спочатку необхідно розглянути кожен процес окремо.

1) Обагрівання газу: Згідно зі статементом, газ був нагрітий на 12 кДж теплоти. Теплота, отримана газом, збільшує його внутрішню енергію. Позначимо цей процес через \( Q_{nag} \).

2) Розширення газу: Газ розширився під час ізотермічного процесу. Так як процес відбувався при постійній температурі, зміна внутрішньої енергії газу пов"язана тільки з проділом роботи. Позначимо цей процес через \( W \).

Тепер розглянемо кожен процес детальніше:

1) Обагрівання газу:
Згідно ізотермічного процесу, збереження об"єму газу означає, що тиск газу залишається постійним. В такому випадку, теплота, яку отримує газ, повністю перетворюється в його внутрішню енергію.
Статемент повідомляє, що газ отримав 12 кДж теплоти. Позначимо цей процес через \( Q_{nag} \) (або внутрішня енергія, що нагріту). Тому зміна внутрішньої енергії, спричинена цим процесом, дорівнює:

\[
\Delta U_{nag} = Q_{nag} = 12 \, \text{кДж}
\]

2) Розширення газу:
У ізотермічному процесі температура газу залишається постійною. Це означає, що зміна внутрішньої енергії пов"язана лише з проділом роботи газу. Позначимо виконану роботу як \( W \).
За другим законом термодинаміки, робота газу може бути визначена як добуток тиску газу на зміну об"єму:

\[
W = P \Delta V
\]

Для ізотермічного розширення газу, ми можемо записати:

\[
W = nRT \ln \left( \frac{V_2}{V_1} \right)
\]

де \( n \) - кількість речовини газу, \( R \) - універсальна газова стала, \( T \) - температура газу, \( V_2 \) - кінцевий об"єм газу, \( V_1 \) - початковий об"єм газу.
За звичайних умов, \( T = 273 + 20 \) (якщо температура вказана у градусах Цельсія) і \( R = 8.314 \, \text{Дж/(моль*К)} \) (згідно SI системи одиниць).

Таким чином, \( W \) може бути обчислено за допомогою цих значень, а також відомих початкових і кінцевих об"ємів.

Я надіємось, що цей детальний розгляд відповідає вашим очікуванням і надає достатньо інформації. Будь ласка, зверніться за додатковою інформацією, якщо вам ще щось потрібно.