Question

Как изменится внутренняя энергия газа при его сжатии на 4 м в кубе под давлением 100 кПа?

Answer 1

Примéним к газу I начало термодинамики:

Q=ΔU+A

где Q - теплота, сообщённая газу,
ΔU - изменение внутренней энергии газа,
A - работа, совершённая газом.
По условию задачи газ сжимается внезапно. Это значит, что теплообмен с окружающей средой не происходит, и Q=0.
Процессы, протекающий при отсутствии теплообмена с окружающей средой, называются адиабатными.
Тогда ΔU+A=0
Перепишем равенство в виде: ΔU-A'=0
где A'=-A - работа, совершенная над газом при его сжатии.
Получаем: ΔU=A'

Следовательно, при внезапном сжатии газа его внутренняя энергия увеличится.

Внутренняя энегрия идеального газа определяется по формуле:
U=[1/(γ-1)]*ν*R*T
где γ - показатель адиабаты газа,
ν - количество вещества газа,
R - мольная газовая постоянная,
T - температура газа.

Об увеличении внутренней энергии газа будет свидетельствовать повышение его температуры.