Какой процесс произошел с идеальным газом , если работа ,совершенная им в результате процесса , равна...

В случае идеального газа, если работа, совершенная газом в результате процесса, равна изменению его внутренней энергии, то речь идет об адиабатическом процессе. Давайте рассмотрим это подробнее.

Основные понятия:

1. Идеальный газ — модель газа, в которой молекулы не взаимодействуют друг с другом, а столкновения с стенками сосуда и друг с другом абсолютно упругие.

2. Внутренняя энергия (U) — это сумма всех видов энергии, которые содержат молекулы газа: кинетическая энергия движения молекул и потенциальная энергия их взаимодействия (в случае идеального газа последняя считается равной нулю).

3. Работа (W) — энергия, которую система (газ) передает или получает от окружающей среды в результате изменения объема.

Первый закон термодинамики:

Первый закон термодинамики можно записать как:

[ \Delta U = Q - W ]

где:

• (\Delta U) — изменение внутренней энергии,
• (Q) — количество теплоты, полученное системой,
• (W) — работа, совершенная системой (положительная при расширении).

Адиабатический процесс:

Адиабатический процесс — это процесс, при котором система не обменивается теплотой с окружающей средой ((Q = 0)). Это может быть достигнуто, если процесс происходит достаточно быстро или если система хорошо изолирована.

Подставим (Q = 0) в уравнение первого закона термодинамики:

[ \Delta U = -W ]

Если (\Delta U = W), то у нас (-W = W), что предполагает, что (\Delta U = -W) и (W = -W), что может показаться противоречивым. Однако это уравнение справедливо для случая, когда работа, совершенная газом, компенсируется изменением внутренней энергии и наоборот. Поэтому в этом контексте предполагается, что работа, совершенная газом, равна уменьшению его внутренней энергии, что характерно для адиабатического расширения, где газ делает работу за счет своей внутренней энергии, не получая тепла извне.

Таким образом, если работа, совершенная идеальным газом, равна изменению его внутренней энергии, это указывает на адиабатический процесс, в котором газ расширяется, совершая работу за счет изменения своей внутренней энергии.

В идеальном газе произошел изохорный процесс.

В данном случае произошел изохорический процесс, так как внутренняя энергия идеального газа является функцией только температуры. В процессе изохорического изменения объем газа остается постоянным, что означает, что работа, совершенная газом, преобразуется полностью в изменение его внутренней энергии. Таким образом, в данном случае работа, совершенная газом, равна изменению его внутренней энергии.