Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 3095
2017-04-24 
Гелий (Не) нагревается при постоянном давлении. При этом ему сообщено $Q = 20 кДж$ теплоты. Определить изменение внутренней энергии газа и совершенную им работу.
Решение:
Так как по условию задачи $p = const$, то совершаемая газом работа $A = p \Delta V = \frac{m}{ \mu} R \Delta T$. Здесь $m$ - масса газа, $\mu$ - его молярная масса, $\Delta T$ - изменение температуры (см. задачу 3094).
Гелий - одноатомный газ, поэтому его внутренняя энергия $U = \frac{3}{2} \frac{m}{ \mu} RT$, а ее изменение $\Delta U = \frac{3}{2} \frac{m}{ \mu} R \Delta T$. Сравнивая формулы для работы $A$ и изменения внутренней энергии $\Delta U$, получаем, что $\Delta U = \frac{6}{2} A$.
Запишем первый закон термодинамики для этого процесса: $Q = \Delta U + A = \frac{3}{2} A + A = \frac{5}{2} A$. Следовательно, работа $A = \frac{2}{5} = 8 кДж$. Изменение внутренней энергии $\Delta U = \frac{3}{2} A = 12 кДж$.
Гелий (Не) нагревается при постоянном давлении. При этом ему сообщено $Q = 20 кДж$ теплоты. Определить изменение внутренней энергии газа и совершенную им работу.
Решение:
Так как по условию задачи $p = const$, то совершаемая газом работа $A = p \Delta V = \frac{m}{ \mu} R \Delta T$. Здесь $m$ - масса газа, $\mu$ - его молярная масса, $\Delta T$ - изменение температуры (см. задачу 3094).
Гелий - одноатомный газ, поэтому его внутренняя энергия $U = \frac{3}{2} \frac{m}{ \mu} RT$, а ее изменение $\Delta U = \frac{3}{2} \frac{m}{ \mu} R \Delta T$. Сравнивая формулы для работы $A$ и изменения внутренней энергии $\Delta U$, получаем, что $\Delta U = \frac{6}{2} A$.
Запишем первый закон термодинамики для этого процесса: $Q = \Delta U + A = \frac{3}{2} A + A = \frac{5}{2} A$. Следовательно, работа $A = \frac{2}{5} = 8 кДж$. Изменение внутренней энергии $\Delta U = \frac{3}{2} A = 12 кДж$.
