Над газом была совершена работа 75 кДж, при этом его внутренняя энергия увеличилась на 25 кДж. Получил или отдал тепло газ в этом процессе? Какое именно количество теплоты?
Над газом была совершена работа 75 кДж, при этом его внутренняя энергия увеличилась на 25 кДж. Получил или отдал тепло газ в этом процессе? Какое именно количество теплоты?
Газ получил тепло. Количество полученной теплоты составляет 100 кДж (75 кДж работы + 25 кДж увеличение внутренней энергии).
В данной задаче мы можем использовать первый закон термодинамики, который гласит, что изменение внутренней энергии системы ((\Delta U)) равно сумме теплоты, переданной системе ((Q)), и работы, совершённой над системой ((W)). В формуле это выглядит так:
[ \Delta U = Q + W ]
Из условия задачи известно, что:
Подставляем данные в уравнение первого закона термодинамики:
[ 25\, \text{кДж} = Q + 75\, \text{кДж} ]
Теперь найдем (Q):
[ Q = 25\, \text{кДж} - 75\, \text{кДж} = -50\, \text{кДж} ]
Отрицательный знак означает, что газ отдал теплоту окружающей среде, а не получил её. Таким образом, газ отдал 50 кДж теплоты.
Для определения того, получил или отдал тепло газ, мы можем использовать первое начало термодинамики, которое гласит, что изменение внутренней энергии газа равно сумме работы, совершенной над газом, и теплоты, полученной или отданной газом:
ΔU = Q - W
Где ΔU - изменение внутренней энергии, Q - количество теплоты, W - работа.
Из условия известно, что работа W = 75 кДж, а изменение внутренней энергии ΔU = 25 кДж. Подставив данные в уравнение, получим:
25 кДж = Q - 75 кДж
Q = 25 кДж + 75 кДж Q = 100 кДж
Таким образом, газ получил 100 кДж теплоты в этом процессе.
