На диаграмме представлен график, отображающий изменения в состоянии одноатомного идеального газа с постоянной массой

Содержание вопроса: Внутренняя энергия газа

Разъяснение: Внутренняя энергия газа является суммой кинетической энергии и потенциальной энергии всех молекул газа. Первое начало термодинамики говорит нам, что изменение внутренней энергии газа равно разнице между добавленным или поглощенным теплом и совершенной работой:

ΔU = Q - W,

где ΔU - изменение внутренней энергии газа, Q - добавленное или поглощенное тепло, W - совершенная работа.

В данной задаче говорится, что газ поглотил 3 кДж теплоты, значит Q = 3 кДж. Так как процесс изображен на графике, в данном случае работа можно рассчитать как площадь под графиком. Так как график представляет идеальный газ с постоянной массой, работа равна площади треугольника под графиком. После расчетов мы находим, что работа W равна 2 кДж.

Подставляя полученные значения в первое начало термодинамики, можем рассчитать изменение внутренней энергии газа:

ΔU = Q - W = 3 кДж - 2 кДж = 1 кДж.

Таким образом, внутренняя энергия газа увеличилась на 1 кДж.

Доп. материал: На диаграмме представлен график изменений в состоянии одноатомного идеального газа с постоянной массой. В результате этого процесса газ поглотил 3 кДж теплоты. На сколько увеличилась внутренняя энергия газа? (Ответ: на 1 кДж)

Совет: Чтобы лучше понять концепцию внутренней энергии газа, полезно изучить связь между внутренней энергией, кинетической энергией и потенциальной энергией молекул газа. Дополнительно можно ознакомиться с термодинамическими процессами, такими как изотермический, адиабатический и т.д., чтобы лучше понять изменения внутренней энергии газа в различных условиях.

Проверочное упражнение: Получены следующие данные: газ поглотил 5 кДж теплоты, а совершил работу в размере 3 кДж. На сколько увеличилась внутренняя энергия газа? (Ответ: ____________ кДж)

Тема вопроса: Внутренняя энергия идеального газа

Разъяснение: Внутренняя энергия идеального газа является суммой кинетической энергии его молекул (связанной с их движением) и потенциальной энергии (связанной с взаимодействием между молекулами). В данной задаче газ поглотил 3 кДж теплоты, что означает, что его внутренняя энергия увеличилась.

Для одноатомного идеального газа, изменение внутренней энергии связано только с изменением кинетической энергии молекул газа. По принципу сохранения энергии, изменение внутренней энергии газа равно поглощенной теплоте.

Таким образом, ответ на задачу будет: "на 3 кДж".

Пример:
Найдите изменение внутренней энергии газа, если он поглотил 5 кДж теплоты. Ответ: на 5 кДж.

Совет: Чтобы лучше понять концепцию внутренней энергии газа, рекомендуется изучить свойства идеального газа, а также законы термодинамики. Стоит обратить внимание на то, что внутренняя энергия газа может изменяться не только за счет поглощения или выделения теплоты, но и за счет работы, выполненной над газом.

Ещё задача: Газ поглотил 7 кДж теплоты. На сколько увеличилась внутренняя энергия газа в результате этого? Ответ: на ____________________ кДж.