Чтобы определить, как изменится внутренняя энергия газа в изобарическом процессе, когда ему было передано количество теплоты, необходимо учесть несколько факторов. Давайте разберем этот вопрос шаг за шагом.

• Процесс изобарический: это значит, что давление газа остается постоянным.
• Объем газа увеличивается на 0,05 м³.
• Нам нужно найти изменение внутренней энергии газа.

Внутренняя энергия газа зависит от температуры. В изобарическом процессе, когда газ получает тепло, его внутренняя энергия изменяется по следующей формуле:

ΔU = Q - A

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

Работа, совершенная газом при увеличении объема, рассчитывается по формуле:

A = P * ΔV

• P - давление газа.
• ΔV - изменение объема (в нашем случае 0,05 м³).

При нормальных условиях давление газа составляет примерно 101325 Па (или 101,3 кПа). Подставим значения:

A = 101325 Па * 0,05 м³ = 5066,25 Дж (или 5,066 кДж).

Теперь, когда мы знаем работу, можем подставить значения в формулу для изменения внутренней энергии:

ΔU = Q - A.

Чтобы получить ΔU, нам нужно знать, сколько теплоты было передано газу (Q). Если мы предположим, что изменение внутренней энергии составляет примерно 7,5 кДж, то можем решить уравнение:

ΔU = 7,5 кДж = Q - 5,066 кДж.

Теперь решим это уравнение для Q:

Q = ΔU + A = 7,5 кДж + 5,066 кДж = 12,566 кДж.

Таким образом, изменение внутренней энергии газа составит примерно 7,5 кДж, если ему было передано 12,566 кДж теплоты, а работа, совершенная газом, составила 5,066 кДж. Это подтверждает, что при изобарическом процессе, когда газ расширяется, внутренняя энергия увеличивается на величину, равную переданному теплу за вычетом работы.