Задача №3. 2 моля кислорода адиабатно сжимают в цилиндре компрессора. Работа, совершаемая газом, составляет 8,31

Школьнику, для решения задачи №3 нам понадобится использовать первый закон термодинамики, который гласит, что работа \(W\) и изменение внутренней энергии \(ΔU\) газа равны разности теплоты, переданной газу \(Q\):
\[Q = ΔU + W\]

Дано, что работа, совершаемая газом, равна 8,31 кДж. Однако, нам неизвестно конкретное значение теплоты \(Q\), которое мы должны найти. Для решения этой задачи, нам понадобится знание о том, что для адиабатного процесса, то есть процесса без теплообмена с окружающей средой, выполняется следующее соотношение:
\[Q = 0\]

Таким образом, в нашем случае:
\[0 = ΔU + W\]

Чтобы найти изменение внутренней энергии газа \(ΔU\), нам нужно знать уравнение состояния газа и его начальное и конечное состояние. Для этой задачи у нас нет информации о начальном или конечном объеме, давлении или температуре. Поэтому, мы не можем найти конкретное значение изменения внутренней энергии газа. Однако, если у нас есть тепло \(Q\) и работа \(W\), мы можем определить только изменение температуры \(ΔT\) с использованием уравнения состояния газа и идеального газового закона.

В задаче №4 нам дано значение начального объема газа (\(V_1 = 1 \, \text{м}^3\)) и конечного объема газа (\(V_2 = 3 \, \text{м}^3\)) при постоянном давлении (\(p = 80 \, \text{кПа}\)). Мы должны определить изменение внутренней энергии газа (\(ΔU\)), работу газа (\(W\)) и количество теплоты, переданное газу (\(Q\)).

Из уравнения состояния идеального газа мы можем использовать следующее соотношение:
\[W = p \cdot (V_2 - V_1)\]

В данном случае:
\[W = 80 \, \text{кПа} \cdot (3 \, \text{м}^3 - 1 \, \text{м}^3)\]

Теперь, чтобы найти изменение внутренней энергии \(ΔU\), нужно знать уравнение состояния газа. В отсутствие такой информации, мы не можем вычислить конкретное значение \(ΔU\).

Наконец, чтобы найти количество теплоты \(Q\), мы можем использовать первый закон термодинамики:
\[Q = ΔU + W\]

Однако, как уже упоминалось ранее, без конкретных значений начальной или конечной температуры, мы не можем найти конкретное значение \(ΔU\) и следовательно, не можем найти конкретное количество теплоты \(Q\).

Поэтому, задача №3 не имеет однозначного решения без дополнительной информации, а задача №4 требует больше данных, чтобы получить конкретные значения изменения внутренней энергии, работы и количества теплоты.