При изобарном расширении данной массе одноатомного газа передали количество теплоты 6 кДж. Начальная внутренняя энергия газа равна 1 кДж. Чему равна конечная внутренняя энергия газа?
от

1 Ответ

дано:  
количество теплоты Q = 6 кДж = 6000 Дж  
начальная внутренняя энергия U1 = 1 кДж = 1000 Дж  

найти:  
конечная внутренняя энергия U2  

решение:  

1. По первому закону термодинамики для процесса при постоянном давлении имеем:

ΔU = Q - A,

где ΔU - изменение внутренней энергии, A - работа газа.

2. При изобарном процессе работа газа может быть найдена по формуле:

A = Q - ΔU.

3. Изменение внутренней энергии можно выразить как:

ΔU = U2 - U1.

4. Подставим это в уравнение первого закона термодинамики:

U2 - U1 = Q - A.

5. Поскольку у нас нет данных о работе газа (A), мы можем использовать общий подход для газов:

A = Q - ΔU.

6. Для определения изменения внутренней энергии воспользуемся фактом, что при передаче теплоты и изменении внутренней энергии работа будет равна переданному количеству теплоты, если не учитывать внешние условия.

7. Следовательно, принимаем:

U2 = U1 + Q.  

8. Подставляем известные значения:

U2 = 1000 Дж + 6000 Дж = 7000 Дж.  

Ответ: Конечная внутренняя энергия газа равна 7000 Дж.
от