Идеальный газ, расширившись при постоянном давлении от 50 (см в кубе) до 150 (см в кубе), совершил работу 300 дж. При каком давлении находился газ? Как изменилась его внутренняя энергия?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения данной задачи используем формулу для работы, совершенной идеальным газом при постоянном давлении:

(W = P \cdot \Delta V),

где (W) - работа, (P) - давление, (\Delta V) - изменение объема.

Из условия задачи известно, что (\Delta V = 150 - 50 = 100) (см в кубе) и (W = 300) Дж. Подставляем данные в формулу:

(300 = P \cdot 100),

(P = \frac{300}{100} = 3) кПа.

Таким образом, газ находился под давлением 3 кПа.

Для расчета изменения внутренней энергии газа воспользуемся первым законом термодинамики:

(\Delta U = W + Q),

где (\Delta U) - изменение внутренней энергии, (W) - работа, совершенная газом, (Q) - количество теплоты, полученное или отданное газу.

Так как работа совершается при постоянном давлении, то (Q = 0). Поэтому:

(\Delta U = W = 300) Дж.

Итак, изменение внутренней энергии идеального газа составляет 300 Дж.