Одноатомный идеальный газ нагрели изохорно, сообщив ему 3 кДж теплоты; при этом его давление возросло на 20 кПа. Какой объём занимает газ?
Универсальная газовая постоянная 8.31 Дж/(моль.К)

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи нам нужно воспользоваться уравнением состояния идеального газа и уравнением об изменении внутренней энергии.

Уравнение состояния идеального газа:
PV = nRT

Уравнение об изменении внутренней энергии:
ΔU = Q - W

Из условия задачи у нас известно, что:
Q = 3 кДж = 3000 Дж
ΔP = 20 кПа = 20 000 Па

По определению изотермического процесса:
W = -P(конечное) V - P(начальное) V

Подставляем все известные величины в формулы:
6000 = 3000 - W
W = 6000 - 3000 = 3000 Дж

Поскольку в процессе происходит изохорное нагревание, то объем газа не меняется (V1 = V2), следовательно:
-20*V = 3000
V = -3000 / 20 = -150

Ответ: объем газа составляет -150 м³.