Сколько изменится внутренняя энергия одного моля идеального одноатомного газа, если он совершит работу в размере

Тема: Изменение внутренней энергии и температуры одного моля идеального одноатомного газа

Описание:
Для решения этой задачи нам понадобятся две формулы: первая - работа, совершенная газом, и вторая - изменение внутренней энергии газа.

1) Работа, совершенная газом (W), может быть выражена через разность внутренней энергии (ΔU) и количества тепла (Q):

W = ΔU + Q

2) Для одного моля идеального одноатомного газа, изменение внутренней энергии (ΔU) может быть выражено через изменение температуры (ΔT) следующей формулой:

ΔU = (3/2) * R * ΔT

где R - универсальная газовая постоянная.

3) Работа (W) может быть выражена через совершенную газом работы против внешнего давления (P) и изменение объема (ΔV):

W = P * ΔV

4) Для идеального газа, связь между объемом (V), количеством вещества (n) и универсальной газовой постоянной (R) задается уравнением состояния:

PV = nRT

Теперь, используя эти формулы, мы можем решить задачу.

Пример использования:
Мы знаем, что работа, совершенная газом (W), равна 200 кДж. Для одного моля идеального одноатомного газа, мы также знаем, что ΔU = (3/2) * R * ΔT. Мы можем использовать уравнение состояния для идеального газа, чтобы найти связь между ΔV и ΔT. Подставим известные значения в формулы и решим уравнение относительно ΔU и ΔT.

Совет:
При решении подобных задач важно быть внимательным и систематически подходить к решению. Перед тем, как использовать формулы, убедитесь, что у вас есть все необходимые значения и единицы измерения. Также старайтесь понять физический смысл каждой формулы и как она связана с общей концепцией энергии в газах.

Упражнение:
Для одного моля двухатомного идеального газа выполнено ΔU = 250 Дж и работа, совершенная газом (W), равна 150 Дж. Какое изменение температуры (ΔT) произошло в газе?