Question

При расширении газа на 0.5 м^3 при постоянном давлении 1.6×10^6Па ему передано 1.8×10^6 Дж теплоты. Определить изменение внутренней энергии газа. Что произошло с газом - нагрелся или охладился

Answer 1

Для того чтобы решить эту задачу, нужно использовать первый закон термодинамики, которая гласит: \(\Delta U = Q - W\), где \(\Delta U\) - изменение внутренней энергии газа, \(Q\) - переданное газу количество теплоты, \(W\) - совершенная работа над газом.

Дано:
- \(Q = 1.8 \times 10^6\) Дж (передано газу количество теплоты)
- \(W\) - совершенная работа над газом (на данный момент неизвестна)

Для определения изменения внутренней энергии газа (\(\Delta U\)) нужно знать как изменяется теплота (\(Q\)) и работа (\(W\)) для данного процесса.

В данной задаче говорится, что газ расширяется при постоянном давлении. Такой процесс называется изобарным процессом. В таком процессе совершаемая работа определяется следующим образом: \(W = P \cdot \Delta V\), где \(P\) - давление газа, \(\Delta V\) - изменение объема газа.

Дано:
- \(P = 1.6 \times 10^6\) Па (давление газа)
- \(\Delta V = 0.5\) м^3 (изменение объема газа)

Теперь, когда у нас есть все необходимые данные, мы можем найти совершенную работу (\(W\)): \(W = P \cdot \Delta V = 1.6 \times 10^6 \, \text{Па} \times 0.5 \, \text{м}^3 = 8 \times 10^5 \, \text{Дж}\).

Теперь мы можем рассчитать изменение внутренней энергии газа (\(\Delta U\)): \(\Delta U = Q - W = 1.8 \times 10^6 \, \text{Дж} - 8 \times 10^5 \, \text{Дж} = 1 \times 10^6 \, \text{Дж}\).

Ответ: Изменение внутренней энергии газа составляет \(1 \times 10^6 \, \text{Дж}\). Так как газ получил положительное изменение внутренней энергии, это означает, что газ нагрелся.