дано:
количество переданной теплоты Q = 1,5 кДж = 1500 Дж,
давление P = 2·10^5 Па,
высота подъёма поршня h = 30 см = 0,3 м,
площадь поршня S = 1 дм² = 1 * 10^-2 м².
найти:
изменение внутренней энергии газа ΔU.
решение:
При изобарном процессе работа, совершаемая газом, рассчитывается по формуле:
W = P * ΔV,
где ΔV — изменение объёма. Изменение объёма можно найти через площадь основания поршня и высоту его подъёма:
ΔV = S * h = (1 * 10^-2) * (0,3) = 3 * 10^-3 м³.
Теперь подставим изменение объёма в формулу для работы:
W = P * ΔV = (2 * 10^5) * (3 * 10^-3) = 600 Дж.
По первому закону термодинамики имеем:
ΔU = Q - W,
где ΔU — изменение внутренней энергии, Q — количество переданной теплоты, W — работа, совершённая газом.
Теперь подставим известные значения:
ΔU = 1500 - 600 = 900 Дж.
ответ:
Изменение внутренней энергии газа составит 900 Дж.