Какое значение имеет изменение внутренней энергии одноатомного газа при изобарном расширении, если ему было передано

Тема урока: Изменение внутренней энергии одноатомного газа при изобарном расширении.

Описание: Внутренняя энергия одноатомного газа является суммой кинетической энергии молекул и их потенциальной энергии. Внутренняя энергия газа может изменяться в результате теплообмена или совершаемой работы.

При изобарном расширении газа работа, совершаемая газом, равна произведению величины внешнего давления на изменение объема газа. Таким образом, работа выражается следующей формулой:

\[ W = P \cdot \Delta V \],

где W - работа, совершаемая газом, P - внешнее давление, ΔV - изменение объема газа.

Из первого закона термодинамики известно, что изменение внутренней энергии газа равно разности полученной теплоты и работы:

\[ \Delta U = Q - W \],

где ΔU - изменение внутренней энергии газа, Q - теплота, переданная газу, W - работа, совершаемая газом.

В данной задаче говорится, что газу было передано 1200 Дж теплоты. Если внешнее давление и изменение объема газа известны, можно вычислить работу, совершаемую газом. Зная работу и полученную теплоту, можно вычислить изменение внутренней энергии газа.

Например:
Известно, что внешнее давление равно 2 атмосферы, а изменение объема равно 0,5 литра. Вычислим работу, совершаемую газом:
\[ W = P \cdot \Delta V = 2 \, \text{атм} \cdot 0,5 \, \text{л} = 1 \, \text{атм} \cdot \text{л} \]

Предположим, что теплота, переданная газу в результате изобарного расширения, составляет 1200 Дж. Тогда изменение внутренней энергии газа будет:
\[ \Delta U = Q - W = 1200 \, \text{Дж} - 1 \, \text{атм} \cdot \text{л} \]

Совет: Для лучшего понимания концепции изменения внутренней энергии одноатомного газа при изобарном расширении, рекомендуется изучить основные концепции термодинамики и узнать о втором законе термодинамики и поведении различных газов. Чтение учебников и просмотр видеоуроков может быть полезным.

Задание: Изолированная система одноатомного газа сначала сжимается изохорно, а затем расширяется изобарно. Если за один цикл газ получил 800 Дж работы от внешнего источника, какое изменение внутренней энергии произошло в газе? Внешнее давление газа во время изобарного расширения составляло 2 атмосферы, а объем газа увеличивался на 0,25 литра.