Чему равно изменение внутренней энергии одноатомного идеального газа, который претерпевает процесс, в результате

Суть вопроса: Изменение внутренней энергии идеального газа

Пояснение: Внутренняя энергия газа является суммой кинетической и потенциальной энергий всех его молекул. Изменение внутренней энергии газа может быть определено с использованием первого закона термодинамики, который гласит, что изменение внутренней энергии газа равно разности между работой, выполненной над газом, и теплом, переданным газу.

В данной задаче мы имеем одноатомный идеальный газ, у которого процесс происходит при постоянной температуре (изокорический процесс), поэтому можно использовать уравнение для изменения внутренней энергии газа:

\(\Delta U = n C_v \Delta T\),

где \(\Delta U\) - изменение внутренней энергии, \(n\) - количество молей газа, \(C_v\) - молярная теплоемкость при постоянном объеме, \(\Delta T\) - изменение температуры.

Поскольку давление удваивается, а объем уменьшается втрое, можно сделать следующие выводы: равновесное состояние первоначального и конечного состояний газа одинаково. Следовательно, внутренняя энергия идеального газа не изменяется. Таким образом, изменение внутренней энергии газа равно нулю.

Совет: Внимательно читайте условие задачи, чтобы понять, какие данные вам даны и какие величины нужно найти. В случае, если имеются формулы или уравнения, убедитесь, что вы знаете, как их применять.

Задача для проверки: Рассмотрим одноатомный идеальный газ, который находится в состоянии, где его температура составляет 300 K, давление 2 атмосферы, а объем 4 литра. Как изменится внутренняя энергия газа, если его объем увеличится в 2 раза при постоянной температуре? (Подсказка: используйте уравнение для изменения внутренней энергии газа).