Яка зміна внутрішньої енергії газу відбулася після ізобарного нагрівання, якщо об єм водню (із масою 48 г) збільшився

Тема: Внутренняя энергия газа

Пояснение: Внутренняя энергия газа определяется как сумма кинетической и потенциальной энергий всех его молекул. Величина внутренней энергии зависит от температуры газа, его объема и количества вещества. Закон сохранения энергии утверждает, что изменение внутренней энергии газа равно работе, совершенной над газом, или теплу, полученному или отданному газом.

В данной задаче газ, который нагревается изобарно, то есть при постоянном давлении, претерпевает изменение объема, но его давление остается неизменным. Мы можем использовать формулу для работы, чтобы определить изменение внутренней энергии газа:

Работа, совершенная над газом (или ее изменение) равна произведению давления газа на изменение его объема:
\[ W = P \cdot \Delta V \]

где \( W \) - работа, совершенная над газом, \( P \) - давление газа, \( \Delta V \) - изменение объема газа.

Ответ: Изменение внутренней энергии газа определяется работой, совершенной над газом, и равно \( W = P \cdot \Delta V \).

Пример использования: В данной задаче объем водорода увеличился в 2 раза, поэтому \( \Delta V = 2V \). Подставив это значение в формулу и учитывая, что давление газа не меняется, мы можем найти изменение внутренней энергии газа.

Совет: Для лучшего понимания концепции внутренней энергии газа, рекомендуется изучить законы газов, термодинамику и формулы, связанные с этой темой. Также полезно проводить практические эксперименты или использовать интерактивные модели, чтобы наглядно увидеть, как изменение объема и температуры влияют на внутреннюю энергию газа.

Упражнение: Как изменится внутренняя энергия газа при изобарном охлаждении, если его объем уменьшился вдвое? Начальная температура газа составляла 50°C, а конечная температура - 10°C.