Над идеальным газом в адиабатном процессе совершена работа в 5кДж. Как изменилась внутренняя энергия газа, и был ли теплообмен с окружающей средой? Выберите верное утверждение.
Ответы
Если работу совершают внешние силы, то обьем идеального газа будет уменьшаться. Здесь процесс адиабатный, а это значит, что термодинамическая система теплоизолирована, поэтому никакого теплообмена с окружающей средой не происходило. Объём газа уменьшается, значит происходит адиабатное сжатие. Первый закон термодинамики при адиабатном сжатии: Aвн=ΔU, где Авн—работа внешних сил, ΔU—изменение внутренней энергии газа. Из этого закона видим, что внутренняя энергия газа увеличивается, то есть увеличивается его температура. Если внешние силы совершили работу в 5 кДж, то и внутренняя энергия газа увеличится на 5 кДж.
Поскольку процесс адиабатный, то теплообмен отсутствует (Q=0)
Запишем первое начало термодинамики:
Q = ΔU + A - здесь A - работа газа
Если над газом совершена работа, то:
Q = ΔU - A
0 = ΔU - A
Отсюда:
ΔU= A
ΔU = 5 кДж