3. (2 б.) Знайдіть правильне твердження щодо адіабатного стискання ідеального газу.

Аналіз тверджень:

Адіабатний процес — це процес, що відбувається без теплообміну з навколишнім середовищем (\( Q = 0 \)).

За першим законом термодинаміки: \( Q = \Delta U + A \).

Якщо \( Q = 0 \), то \( \Delta U = -A \).

При стисканні газу робота газу від'ємна (\( A < 0 \)), оскільки об'єм зменшується. Зовнішні сили виконують роботу над газом, \( A_{зовн} = -A > 0 \).

Тоді \( \Delta U = -A > 0 \).

Зростання внутрішньої енергії означає зростання температури газу.

Розглянемо варіанти:

• А. Газ не отримує тепла, його внутрішня енергія зменшується — неправильно, бо внутрішня енергія збільшується.
• Б. Газ не отримує тепла, його внутрішня енергія збільшується — правильно, оскільки при стисканні робота над газом (від'ємна робота газу) призводить до збільшення внутрішньої енергії.
• В. Газ отримує тепло, його внутрішня енергія збільшується — неправильно, бо в адіабатному процесі теплообмін відсутній.
• Г. Газ віддає тепло, його внутрішня енергія зменшується — неправильно, бо теплообмін відсутній, і внутрішня енергія збільшується.

Правильна відповідь:

Б. Газ не отримує тепла, його внутрішня енергія збільшується