Вариант 31. Если Q — количество теплоты, переданное газу, A — работа, совершенная силами давления газа, то как изменяется внутренняя энергия идеального газа при изотермическом расширении?
Физика 11 класс Термодинамика идеального газа внутренняя энергия Идеальный газ изотермическое расширение Количество теплоты работа физика 11 класс
Для понимания изменения внутренней энергии идеального газа при изотермическом расширении, давайте вспомним основные термодинамические законы и свойства идеального газа.
Внутренняя энергия (U) идеального газа зависит только от температуры. При изотермическом процессе температура газа остается постоянной. Это означает, что внутреняя энергия газа также не изменяется.
Теперь рассмотрим закон сохранения энергии, который можно выразить в виде уравнения:
Q = ΔU + Aгде:
Поскольку при изотермическом процессе температура не меняется, изменение внутренней энергии (ΔU) равно нулю:
ΔU = 0Таким образом, уравнение можно переписать как:
Q = AЭто означает, что вся теплота, которую газ получает (Q), идет на совершение работы (A) при его расширении, и никакая часть не расходуется на изменение внутренней энергии.
В заключение, при изотермическом расширении идеального газа внутренняя энергия не изменяется, так как температура остается постоянной.