Рассчитайте работу, совершенную газом (в кДж), изменение его внутренней энергии (в кДж) и полученное количество теплоты

Суть вопроса: Работа, внутренняя энергия и теплота
Объяснение:
Для расчета работы, изменения внутренней энергии и полученной теплоты при расширении идеального газа, мы будем использовать уравнение первого закона термодинамики:

\[Q = \Delta U + W\]

Где:
- \(Q\) - количество полученной теплоты
- \(\Delta U\) - изменение внутренней энергии
- \(W\) - совершенная работа

Для расчета работы, мы будем использовать следующее уравнение:

\[W = P\Delta V\]

Где:
- \(W\) - работа, совершаемая газом
- \(P\) - давление газа
- \(\Delta V\) - изменение объема газа

Таким образом, расчет работы будет следующим:
\[W = P\Delta V = (P_1 - P_2) \Delta V\]

Для расчета изменения внутренней энергии, мы будем использовать следующее уравнение:

\(\Delta U = \frac{3}{2}nR\Delta T\)

Где:
- \(\Delta U\) - изменение внутренней энергии
- \(n\) - количество молей газа
- \(R\) - универсальная газовая постоянная
- \(\Delta T\) - изменение в температуре газа

Поскольку газ одноатомный, у нас всего один моль газа и универсальная газовая постоянная \(R = 8.314 \, Дж\cdot моль^{-1} \cdot К^{-1}\).

Доп. материал:
Давление газа:
\[P_1 = 3 \, МПа = 3 \times 10^6 \, Па\]
\[P_2 = 1 \, МПа = 1 \times 10^6 \, Па\]

Изменение объема газа:
\[\Delta V = V_2 - V_1 = 5 \, л - 1 \, л = 4 \, л = 4 \times 10^{-3} \, м^3\]

\[W = (P_1 - P_2) \Delta V = (3 \times 10^6 - 1 \times 10^6) \times 4 \times 10^{-3}\, Дж = 8 \times 10^3 \, Дж\]

\[Q = \Delta U + W\]

Теперь, чтобы рассчитать изменение внутренней энергии, нам нужно знать изменение в температуре газа \(\Delta T\), который не был предоставлен в задаче. Вероятно, здесь есть какая-то информация, которую я не знаю, и поэтому не могу продолжать решение полностью.

Совет:
Для лучшего понимания термодинамики, рекомендуется изучить законы термодинамики и уравнение состояния идеального газа. Это поможет вам лучше понять и применять эти концепции в решении задач.

Дополнительное упражнение:
Предположим, что при расширении объем газа увеличивается в 3 раза (от 2 л до 6 л), а его давление уменьшается в 2 раза (от 4 МПа до 2 МПа). Рассчитайте работу, совершенную газом, изменение его внутренней энергии и полученное количество теплоты.