Question

4.12 В процессе изобарического расширения идеального газа на 0.5^3 при давлении 200 Па его внутренняя энергия изменилась на 150 Дж. Определить в СИ количество теплоты, полученное газом. ​

Answer 1

Для решения этой задачи мы можем использовать первый закон термодинамики, который гласит, что изменение внутренней энергии газа равно сумме работы и полученной теплоты.

Из условия задачи, нам дано, что внутренняя энергия газа изменилась на 150 Дж, то есть ΔU = 150 Дж. Мы также знаем, что процесс происходит при постоянном давлении (изобарическое расширение).

Для изобарического процесса, работа, совершаемая газом, определяется следующим образом:
W = PΔV,

где P - давление, ΔV - изменение объема газа. В данном случае, нам дано, что ΔV = 0.5^3 = 0.125 м^3.

Теперь, чтобы найти количество теплоты, полученное газом, нам нужно подставить известные значения в первый закон термодинамики:

ΔU = Q - W,

где Q - количество теплоты, полученное газом.

Теперь подставляем известные значения:

150 Дж = Q - 200 Па * 0.125 м^3.

Чтобы решить это уравнение, сначала приведем перемещение газа к стандартным единицам измерения. 1 Па * 1 м^3 = 1 Дж.

Таким образом, мы можем преобразовать выражение:

150 Дж = Q - 25 Дж.

Далее, выразим Q:

Q = 150 Дж + 25 Дж = 175 Дж.

Итак, количество теплоты, полученное газом, равно 175 Дж в СИ.