Помогите решить задания по теме «Основы термодинамики» (база 10 класс)
1.При изотермическом расширении внутренняя энергия идеального одноатомного газа:
А. увеличивается
В. не изменяется увеличивается
Б. уменьшается
Г. Сначала уменьшается, а потом увеличивается
2.Чему равна внутренняя энергия всех молекул одноатомного идеального газа, имеющего объем 10 м^3, при давлении 5 • 105 Па?
3. Какую работу совершает газ, расширяясь при постоянном давлении 200 кПа от объёма 1,6 л до 2,6 л?
4. На сколько изменилась внутренняя энергия 10 моль одноатомного идеального газа при изобарном нагревании на 100 К? Какую работу совершил при этом газ и какое количество теплоты ему сообщено?
Ответы
1. При изотермическом расширении внутренняя энергия идеального одноатомного газа:
Вариант A. увеличивается.
2. Чтобы вычислить внутреннюю энергию всех молекул одноатомного идеального газа, нужно знать число молекул (n), универсальную газовую постоянную (R) и температуру (T). Внутренняя энергия (U) может быть вычислена по формуле:
U = n * R * T
Значение универсальной газовой постоянной (R) равно 8,314 Дж/моль·К. При данной задаче нам не дано число молекул, поэтому не можем вычислить конкретное значение внутренней энергии.
3. Для расчета работы газа можно использовать следующую формулу:
Работа (W) = P * ΔV
Где P - постоянное давление (200 кПа), ΔV - изменение объема (2,6 л - 1,6 л).
Поставим значения в формулу:
W = 200 кПа * (2,6 л - 1,6 л)
W = 200 кПа * 1 л
W = 200 кПа * 0,001 м^3
W = 0,2 кПа·м^3
Полученное значение работы - 0,2 кПа·м^3.
4. Чтобы определить изменение внутренней энергии (ΔU), работу (W) и количество теплоты (Q), нужно знать количество вещества газа (n), универсальную газовую постоянную (R), и изменение температуры (ΔT).
Изменение внутренней энергии (ΔU) для одноатомного идеального газа можно вычислить по формуле:
ΔU = n * R * ΔT
Изменение работы (ΔW) и изменение объема (ΔV) связаны уравнением:
ΔW = P * ΔV
Количество теплоты (Q) определяется как разность между изменением внутренней энергии и изменением работы:
Q = ΔU - ΔW