Будут ли одинаковы изменения внутренней энергии газа и работа, совершенная газом, при изобарном нагреве 5 молей гелия и 5 молей кислорода на 20 градусов Цельсия?
Проверенный ответ:
Объяснение:
При изобарном процессе газ находится под постоянным давлением. Внутренняя энергия газа, обозначаемая как ΔU, определяет изменение его тепловой энергии. Работа, совершенная газом, обозначается как W и представляет собой энергию, переданную газом среде или из среды.
Чтобы вычислить изменение внутренней энергии газа при изобарном нагреве, мы можем использовать формулу: ΔU = Q — W, где Q — теплота, переданная газу.
В данном случае, газы — гелий и кислород — нагреваются на 20 градусов Цельсия. Если нагрев происходит при постоянном давлении (изобарном), работа, совершенная газом, равна PΔV, где P — давление газа, ΔV — изменение его объема.
Таким образом, чтобы ответить на вопрос, нам нужно знать изменение объема газов ΔV и теплоту Q, переданную газам.
Пример использования:
Допустим, внутренняя энергия газа гелия увеличивается на 100 Дж, объем гелия меняется на 2 м^3, а теплота, переданная гелию Q, равна 300 Дж. Тогда работа, совершенная гелием, будет W = PΔV = P(2 м^3) = 200 Па * м^3.
Таким образом, изменения внутренней энергии газа и работа, совершенная газом, могут быть различными, так как они зависят от объема и переданной теплоты.
Совет:
Для лучшего понимания концепции изменений внутренней энергии газа и работы рекомендуется изучить основы термодинамики и изобарных процессов, а также ознакомиться с формулами, используемыми для вычисления этих величин. Чтение учебников и выполнение практических задач помогут закрепить материал.
Упражнение:
Для газа, получившего 400 Дж теплоты и совершившего работу 150 Дж при изобарном процессе, определите изменение внутренней энергии газа.