При изохорном нагревании газу было передано от нагревателя 250 Дж. Какую работу совершил газ? Чему равно изменение внутренней энергии газа?
При изохорном нагревании газу было передано от нагревателя 250 Дж. Какую работу совершил газ? Чему равно изменение внутренней энергии газа?
При изохорном процессе объем газа остается постоянным, что означает, что работа, совершаемая газом, равна нулю. Поэтому в данном случае работа газа равна 0 Дж.
Из первого закона термодинамики следует, что изменение внутренней энергии газа равно сумме теплоты, переданной газу, и работы, совершенной над газом. В данном случае тепло, переданное газу, равно 250 Дж, работа газа равна 0 Дж, следовательно, изменение внутренней энергии газа равно 250 Дж.
При изохорном процессе объем газа остается постоянным. Это означает, что газ не совершает работу, так как работа в термодинамике ( ( W ) ) для газа определяется как:
[ W = P \Delta V ]
где ( P ) — давление газа, ( \Delta V ) — изменение объема. При изохорном процессе ( \Delta V = 0 ), следовательно, работа газа:
[ W = P \cdot 0 = 0 ]
То есть, газ не совершает работу, и ( W = 0 ).
Теперь рассмотрим изменение внутренней энергии газа. Согласно первому закону термодинамики, изменение внутренней энергии (( \Delta U )) в системе равно количеству переданного тепла (( Q )) минус работа, совершенная системой:
[ \Delta U = Q - W ]
Так как мы уже установили, что работа ( W = 0 ), уравнение упрощается до:
[ \Delta U = Q ]
По условию задачи, газу было передано от нагревателя 250 Дж. Следовательно, количество переданного тепла ( Q = 250 ) Дж. Таким образом, изменение внутренней энергии газа:
[ \Delta U = 250 \text{ Дж} ]
Итак, при изохорном нагревании газ не совершает работу, и всё переданное тепло идет на изменение его внутренней энергии. В данном случае изменение внутренней энергии газа составляет 250 Дж.
