Question

При изобарном сжатии гелий отдал окружающей среде 6 Дж теплоты.
1) На сколько изменилась внутренняя энергия тела?
2) Какую работу совершил газ?

Answer 1

Дано:

$Q = -6$ Дж

$i = 3$

$p = const$

===================

Найти: $\Delta U - ?$ $A - ?$

===================

Решение. Для изобарного процесса работа равна: $A = p\Delta V$.

Изменение внутренней энергии гелия равно: $\Delta U = \frac{i}{2}p\Delta V = \frac{i}{2} A$.

Согласно первому закону термодинамики для изобарного процесса:

$Q = \Delta U + A \Rightarrow Q = \frac{A(i + 2)}{2} \Rightarrow \boxed{A = \frac{2Q}{i+2} }$

Тогда изменение внутренней энергии будет равно:

$\boxed{\Delta U = Q - A}$

Определим значения искомых величин:

$A = \frac{2\cdotp (-6)}{3 + 2} = \frac{-12}{5} = -2,4$ Дж

$\Delta U = -6 - (-2,4) = -6 + 2,4 = -3,6$ Дж.

Ответ: 1) $\Delta U = -3,6$ Дж; 2) $A = -2,4$ Дж.