АЗ. Идеальный одноатомный газ совершает переход из состояния 1 в состояние 2 изобарно. Количество теплоты, подведённой к системе в этом процессе, равно 225 кДж. При этом внутренняя энергия газа 1) увеличилась на 315 кДж 2) уменьшилась на 225 кДж В4. Установите соответствие между но

Разбираемся:

Для начала запишем первый закон термодинамики:

\[Q = \Delta U + A,\]

где:

• Q – количество теплоты, переданное системе;
• ΔU – изменение внутренней энергии системы;
• A – работа, совершенная системой.

Так как процесс изобарный (происходит при постоянном давлении), работа газа может быть выражена как:

\[A = p \Delta V,\]

где:

• p – давление газа;
• ΔV – изменение объема газа.

Из уравнения состояния идеального газа (уравнения Клапейрона — Менделеева) имеем:

\[p \Delta V =
u R \Delta T,\]

где:

• ν – количество вещества (в молях);
• R – универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/(моль·К));
• ΔT – изменение температуры.

Изменение внутренней энергии одноатомного идеального газа выражается как:

\[\Delta U = \frac{3}{2}
u R \Delta T.\]

Теперь выразим работу через изменение внутренней энергии:

\[A = p \Delta V =
u R \Delta T = \frac{2}{3} \Delta U.\]

Подставим это выражение в первый закон термодинамики:

\[Q = \Delta U + \frac{2}{3} \Delta U = \frac{5}{3} \Delta U.\]

Теперь мы можем найти изменение внутренней энергии, используя известное количество теплоты (Q = 225 кДж):

\[\Delta U = \frac{3}{5} Q = \frac{3}{5} \cdot 225 \text{ кДж} = 135 \text{ кДж}.\]

Ответ: 3) увеличилась на 135 кДж