На сколько увеличилась внутренняя энергия газа при увеличении объема постоянной массы гелия (одноатомного газа) на 0,02

Тема урока: Внутренняя энергия газа

Объяснение: Внутренняя энергия газа - это общая энергия молекул газа, включая их кинетическую и потенциальную энергию. Эта энергия зависит от температуры газа и его молекулярной структуры.

Для решения данной задачи, мы должны использовать уравнение состояния идеального газа: PV = nRT, где P - давление газа, V - объем газа, n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа.

Из условия задачи мы знаем, что масса гелия (одноатомного газа) остается постоянной, а значит количество вещества n остается неизменным.

Для расчета изменения внутренней энергии газа, используем формулу: ΔU = q - w, где ΔU - изменение внутренней энергии, q - тепловой энергии, w - работа системы.

Для идеального газа без изменения температуры (изохорический процесс), работа системы равна нулю (w = 0). Таким образом, изменение внутренней энергии равно тепловой энергии (ΔU = q).

При увеличении объема газа без изменения температуры, тепловая энергия (q) в данной задаче будет равна нулю. Значит, изменение внутренней энергии газа также равно нулю.

Дополнительный материал: Решите задачу с такими данными: масса гелия 0,5 кг, увеличение объема на 0,03 м3, давление газа 200 кПа.

Совет: Для лучшего понимания данной темы, рекомендуется изучить законы газовой термодинамики и свойства идеального газа.

Практика: На сколько увеличится внутренняя энергия газа, если его объем увеличится на 0,04 м3 при давлении 400 кПа?