При адиабатном процессе в термодинамике, газ не обменивается теплотой с окружающей средой. Это означает, что вся работа, совершаемая газом или над газом, приводит к изменению его внутренней энергии. Рассмотрим каждую из перечисленных величин:
А. Объем (V) - при адиабатном расширении газа объем увеличивается, поскольку газ занимает больше пространства. Ответ: 1) увеличивается.
Б. Давление (P) - при увеличении объема и сохранении массы газа, согласно закону Бойля-Мариотта (P1V1 = P2V2 для идеального газа при постоянной температуре), давление газа уменьшается, так как давление обратно пропорционально объему. Ответ: 2) уменьшается.
В. Внутренняя энергия (U) - в адиабатном процессе изменение внутренней энергии газа связано с работой, совершаемой газом или над газом. В случае расширения газ совершает работу за счет собственной внутренней энергии, что приводит к её уменьшению. Ответ: 2) уменьшается.
Г. Температура (T) - температура и внутренняя энергия идеального газа связаны прямой зависимостью (для идеального газа U = (3/2)NkT, где N - число молекул, k - постоянная Больцмана). Поскольку внутренняя энергия уменьшается, температура тоже уменьшается. Ответ: 2) уменьшается.
Таким образом, получаем следующие соответствия:
При адиабатном расширении газа устанавливаются следующие соответствия величин из левого столбца таблицы с их изменениями в правом столбце:
A. объем - увеличивается Б. давление - уменьшается B. внутренняя энергия - не изменяется Г. температура - уменьшается
Это связано с тем, что при адиабатном расширении газа работа расширения происходит за счет внутренней энергии газа, что приводит к уменьшению давления и температуры, а также к увеличению объема газа. При этом внутренняя энергия газа остается постоянной, так как процесс является адиабатическим, то есть без потерь тепла или работы с окружающей средой.
A - 1) увеличивается Б - 2) уменьшается Г - 3) не изменяется
