Під час ізотермічного розширення газ отримав 20 кДж теплоти. Яку роботу при цьому виконав газ? Як змінилась його внутрішня енергія?
Ответы
Під час ізотермічного процесу температура газу залишається постійною, тому можна застосувати формулу для роботи газу в ізотермічному процесі:
W = nRTln(V2/V1),
де n - кількість речовини газу, R - універсальна газова стала, T - температура газу, V1 та V2 - початковий та кінцевий об'єми газу відповідно.
Оскільки процес ізотермічний, то T залишається сталою. Також не вказано, який саме газ був використаний, тому можна взяти середню значення для універсальної газової сталої R = 8,31 Дж/(моль∙К).
Для знаходження роботи потрібно знати початковий та кінцевий об'єми газу. Якщо ці дані не вказані, то розрахувати роботу неможливо.
Щодо зміни внутрішньої енергії газу, то в ізотермічному процесі вона не змінюється, оскільки температура залишається сталою. Тому зміна внутрішньої енергії буде дорівнювати нулю.
Доп.інфа.
(За законом збереження енергії в ізотермічному процесі розширення газу виконує роботу, яка дорівнює тепловіддачі газу. Тобто, робота, яку виконав газ, дорівнює 20 кДж.
Згідно ізотермічного закону газів ідеального газу, при ізотермічному процесі температура газу залишається сталою. Отже, внутрішня енергія газу не змінюється в процесі розширення.)