Для изобарного нагревания газа, взятого в количестве \( 800 \, \text{моль} \), на \( 500 \, \text{K} \), газу сообщили количество теплоты \( 9{,}4 \cdot 10^6 \, \text{Дж} \). Определите работу газа и изменение его внутренней энергии.
Работа газа:
Работа при изобарном процессе рассчитывается по формуле:
\( A = n R \Delta T \)
где:
- \( A \) — работа,
- \( n \) — количество вещества газа (в моль),
- \( R \) — универсальная газовая постоянная \( R = 8{,}31 \, \text{Дж/(моль·К)} \),
- \( \Delta T \) — изменение температуры (в К).
Подставляем известные данные:
\( A = 800 \, \text{моль} \cdot 8{,}31 \, \text{Дж/(моль·К)} \cdot 500 \, \text{K} \)
\( A = 3{,}326 \cdot 10^6 \, \text{Дж} \)
Таким образом, работа газа составит:
\( A = 3{,}326 \cdot 10^6 \, \text{Дж} \).
Изменение внутренней энергии:
Для идеального газа изменение внутренней энергии при изобарном процессе можно найти с использованием следующей формулы:
\( \Delta U = Q - A \)
где:
- \( \Delta U \) — изменение внутренней энергии,
- \( Q \) — количество теплоты, переданное газу,
- \( A \) — работа, совершенная газом.
Подставляем известные значения:
\( \Delta U = 9{,}4 \cdot 10^6 \, \text{Дж} - 3{,}3 \cdot 10^6 \, \text{Дж} \)
\( \Delta U = 6{,}1 \cdot 10^6 \, \text{Дж} \).
Ответ:
- Работа газа: \( A = 3{,}3 \cdot 10^6 \, \text{Дж} \)
- Изменение внутренней энергии: \( \Delta U = 6{,}1 \cdot 10^6 \, \text{Дж} \).
Решебник
"Физика - Учебник" по предмету Физика за 10 класс.
Aвторы:
Буховцев Б.Б., Мякишев Г.Я., Сотский Н.Н.
Задание
Для изобарного нагревания газа, взятого в количестве \( 800 \, \text{моль} \), на \( 500 \, \text{K} \), газу сообщили количество теплоты \( 9{,}4 \cdot 10^6 \, \text{Дж} \). Определите работу газа и изменение его внутренней энергии.