Question

При изобарном расширении данной массы одноатомного газа он совершил работу 2 кДж, а его внутренняя энергия увеличилась на 3 кДж. Затем газу в изохорном процессе сообщили такое же количество теплоты, как и в первом процессе. Насколько увеличилась в результате внутренняя энергия газа?

Answer 1

дано:  
работа A = 2 кДж = 2000 Дж  
изменение внутренней энергии ΔU1 = 3 кДж = 3000 Дж  
количество теплоты Q = 2 кДж = 2000 Дж (в изобарном процессе)

найти:  
изменение внутренней энергии газа в изохорном процессе ΔU2  

решение:  

1. В первом процессе по первому закону термодинамики имеем:

ΔU1 = Q - A.

2. Подставим известные значения:

3000 Дж = Q - 2000 Дж.

3. Найдем количество теплоты Q:

Q = 3000 Дж + 2000 Дж = 5000 Дж.

4. В изохорном процессе объем не изменяется, следовательно, работа A = 0.

5. По первому закону термодинамики в изохорном процессе изменение внутренней энергии определяется только количеством теплоты:

ΔU2 = Q.

6. Таким образом, изменение внутренней энергии во втором процессе будет равно количеству теплоты, переданному газу:

ΔU2 = 5000 Дж.

Ответ: Изменение внутренней энергии газа в результате изохорного процесса равно 5000 Дж.