Вопрос:

Определи приращение внутренней энергии газа, если его давление в конечном состоянии составляет 2 МПа, а объем в начальном состоянии был равен 3,0 л.

screenshot

Ответ ассистента

1. Внутренняя энергия — это сумма кинетической энергии теплового движения частиц, из которых состоит тело, и потенциальной энергии их взаимодействия. 2. **Допущение:** Газ является идеальным одноатомным газом, для которого приращение внутренней энергии определяется как $\Delta U = \frac{3}{2} \Delta (pV)$. Дано: Начальное состояние (точка 1): $p_1 = 3p_0$ $V_1 = V_0$ Конечное состояние (точка 2): $p_2 = p_0$ $V_2 = 2V_0$ Также дано, что $p_2 = 2$ МПа $= 2 \times 10^6$ Па. Объем в начальном состоянии $V_1 = 3,0$ л $= 3,0 \times 10^{-3}$ м$^3$. Из графика видно, что $p_0 = p_2 = 2 \times 10^6$ Па. Тогда $p_1 = 3p_0 = 3 \times 2 \times 10^6$ Па $= 6 \times 10^6$ Па. $V_0 = V_1 = 3,0 \times 10^{-3}$ м$^3$. Тогда $V_2 = 2V_0 = 2 \times 3,0 \times 10^{-3}$ м$^3 = 6,0 \times 10^{-3}$ м$^3$. Вычислим приращение внутренней энергии: $$\Delta U = \frac{3}{2} (p_2V_2 - p_1V_1)$$ $$\Delta U = \frac{3}{2} ((2 \times 10^6 \text{ Па}) \times (6,0 \times 10^{-3} \text{ м}^3) - (6 \times 10^6 \text{ Па}) \times (3,0 \times 10^{-3} \text{ м}^3))$$ $$\Delta U = \frac{3}{2} (12 \times 10^3 \text{ Дж} - 18 \times 10^3 \text{ Дж})$$ $$\Delta U = \frac{3}{2} (-6 \times 10^3 \text{ Дж})$$ $$\Delta U = -9 \times 10^3 \text{ Дж} = -9000 \text{ Дж}$$ **Ответ:** $-9000$

Другие решения ИИ