Question

Идеальный одноатомный газ находится в сосуде с жесткими стенками объёмом 0,6 м³. При нагревании его внутренняя энергия увеличилась на 18 кДж. На сколько возросло давление газа?

Accepted Answer

Задание 2

Ответ: 2) 20 кПа

Решение:
Внутренняя энергия одноатомного идеального газа: $U = \frac{3}{2}pV$.
Так как стенки сосуда жесткие, объем $V$ не меняется ($V = const$). Изменение внутренней энергии связано с изменением давления: $\Delta U = \frac{3}{2}V \Delta p$.
Выразим изменение давления:
$\Delta p = \frac{2 \Delta U}{3V}$
$\Delta p = \frac{2 \cdot 18000}{3 \cdot 0,6} = \frac{36000}{1,8} = 20000$ Па = 20 кПа.

Задание 3

Ответ: 3) увеличилась на 135 кДж

Решение:
Для изобарного процесса ($p = const$) количество теплоты $Q$, изменение внутренней энергии $\Delta U$ и работа газа $A$ связаны соотношениями:
$Q = \Delta U + A$
Для одноатомного газа:
$\Delta U = \frac{3}{2}
u R \Delta T$
$A = p \Delta V = 
u R \Delta T$
Следовательно, $Q = \frac{3}{2}
u R \Delta T + 
u R \Delta T = \frac{5}{2}
u R \Delta T$.
Отсюда $\Delta U = \frac{3}{5}Q$.
$\Delta U = \frac{3}{5} \cdot 225 = 135$ кДж. Так как тепло подводилось ($Q > 0$), внутренняя энергия увеличилась на 135 кДж.

Ответ ассистента

Другие решения