Какую работу совершит идеальный одноатомный газ в изобарном процессе, если ему передано количество теплоты Q = 500 Дж?

Физика 8 класс Изобарные процессы и работа газа работа идеального газа Изобарный процесс Количество теплоты физика 8 класс термодинамика газа Новый

Чтобы определить работу, совершенную идеальным одноатомным газом в изобарном процессе, необходимо воспользоваться формулой, которая связывает работу с изменением объема газа. В изобарном процессе работа (A) рассчитывается по следующей формуле:

A = P * ΔV

где:

• A — работа, совершенная газом;
• P — давление газа;
• ΔV — изменение объема газа.

Однако в данном случае у нас есть количество теплоты Q, переданное газу. В изобарном процессе выполняется закон сохранения энергии, который можно записать следующим образом:

Q = ΔU + A

где:

• Q — количество теплоты, переданное газу;
• ΔU — изменение внутренней энергии газа;
• A — работа, совершенная газом.

Для одноатомного идеального газа изменение внутренней энергии при изобарном процессе можно выразить через температуру:

ΔU = (3/2) * n * R * ΔT

где:

• n — количество молей газа;
• R — универсальная газовая постоянная;
• ΔT — изменение температуры.

В изобарном процессе изменение температуры связано с изменением объема и давления. Но для решения задачи нам достаточно знать, что:

При изобарном процессе работа газа равна количеству теплоты, переданному газу, минус изменение внутренней энергии. Для одноатомного газа изменение внутренней энергии можно выразить через количество теплоты:

A = Q - ΔU

В случае, если газ получает количество теплоты Q = 500 Дж, то работа будет равна:

A = Q - ΔU

При условии, что изменение внутренней энергии можно выразить через количество теплоты (например, если мы знаем, что изменение температуры незначительное или что оно полностью идет на работу), можно сделать вывод, что:

A = Q

Таким образом, в идеальном случае, если вся переданная теплота идет на работу, то работа, совершенная газом, составит:

A = 500 Дж

Итак, в изобарном процессе, если идеальный одноатомный газ получил количество теплоты Q = 500 Дж, то работа, совершенная газом, составит 500 Дж.