Какая работа (в кДж), изменение внутренней энергии (в кДж) и количество полученной теплоты (в кДж) были выполнены газом

Тема: Работа, изменение внутренней энергии и полученная теплота при изменении объема и давления газа

Пояснение: Чтобы найти работу, изменение внутренней энергии и полученную теплоту при изменении объема и давления газа, мы можем использовать первый закон термодинамики, который говорит о том, что изменение внутренней энергии газа равно разности между поставляемым газу количеством работы и количеством полученной теплоты.

Работа (в кДж) может быть вычислена как произведение изменения объема (в л) на разность между начальным и конечным давлением (в МПа). Используя формулу работы W = P * ΔV, где W - работа, P - давление, ΔV - изменение объема.

Изменение внутренней энергии (в кДж) может быть вычислено как минус работа, W, так как работа считается как положительной при расширении газа и отрицательной при сжатии.

Количество полученной теплоты (в кДж) равно разности между работой, W, и изменением внутренней энергии, т.е. Q = W - ΔU.

Пример использования:
Дано:
Изменение объема (ΔV) = 5 л - 1 л = 4 л
Изменение давления (ΔP) = 1 МПа - 3 МПа = -2 МПа

Работа (W) = ΔP * ΔV = -2 МПа * 4 л
Изменение внутренней энергии (ΔU) = -W = 2 МПа * 4 л
Полученная теплота (Q) = W - ΔU

Совет: При решении задач по термодинамике с изменением объема и давления газа, важно следить за знаками. Положительная работа означает, что газ совершает работу, а отрицательная работа означает, что работа совершается над газом.

Упражнение: Пусть газ расширяется от объема 2 л до 6 л при увеличении давления с 2 МПа до 5 МПа. Найдите работу, изменение внутренней энергии и полученную теплоту газа.