Физика 11 класс
Какую работу совершил газ (неон), если его внутренняя энергия при изобарном нагревании увеличилась на 45 кДж
Для решения этой задачи нужно использовать первый закон термодинамики и связь между изменением внутренней энергии и работой газа при изобарном процессе.
1. Первый закон термодинамики:
Q = ΔU + A
где:
– Q - количество теплоты, переданное газу
– ΔU - изменение внутренней энергии газа
– A - работа, совершенная газом
2. Изменение внутренней энергии при изобарном процессе для одноатомного идеального газа (неон - одноатомный газ):
ΔU = (3/2) * ν * R * ΔT = (3/2) * P * ΔV
где:
– ν - количество вещества (в молях)
– R - универсальная газовая постоянная (8,31 Дж/(моль*К))
– ΔT - изменение температуры
– P - давление (постоянное при изобарном процессе)
– ΔV - изменение объема
3. Работа газа при изобарном процессе:
A = P * ΔV
4. Связь между ΔU и A:
Из формул для ΔU и A видно, что:
ΔU = (3/2) * A
5. Решение:
По условию задачи ΔU = 45 кДж = 45000 Дж. Нам нужно найти A.
Из соотношения ΔU = (3/2) * A выражаем A:
A = (2/3) * ΔU
Подставляем значение ΔU:
A = (2/3) * 45000 Дж = 30000 Дж = 30 кДж
Ответ: Газ (неон) совершил работу 30 кДж.
ломка
