Физика 1 курс. При изобарном расширении газа на 0,5 м³ ему было пере дано 0,3 МДж теплоты. Вычислите изменение внутренней энергии газа, если его давление равно 2 105 Па.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для нахождения изменения внутренней энергии газа при изобарном процессе можно воспользоваться первым законом термодинамики, который выражается следующим уравнением:

[
\Delta U = Q - A,
]

где:

(\Delta U) — изменение внутренней энергии,(Q) — количество теплоты, переданное газу,(A) — работа, совершённая газом.

При изобарном процессе работа газа может быть вычислена по формуле:

[
A = P \Delta V,
]

где:

(P) — давление газа,(\Delta V) — изменение объема газа.

Дано:

(Q = 0,3\, \text{МДж} = 0,3 \times 10^6\, \text{Дж} = 300000\, \text{Дж}),(P = 2 \times 10^5\, \text{Па}),(\Delta V = 0,5\, \text{м}^3).

Теперь можем вычислить работу, совершённую газом:

[
A = P \Delta V = 2 \times 10^5\, \text{Па} \times 0,5\, \text{м}^3 = 100000\, \text{Дж}.
]

Теперь подставим значения в уравнение первого закона термодинамики для нахождения изменения внутренней энергии:

[
\Delta U = Q - A = 300000\, \text{Дж} - 100000\, \text{Дж} = 200000\, \text{Дж}.
]

Таким образом, изменение внутренней энергии газа составит:

[
\Delta U = 200000\, \text{Дж} = 0,2\, \text{МДж}.
]