ID: 00008220
Объём сосуда с одноатомным идеальным газом увеличили вдвое, добавив в него еще такую же порцию газа и поддерживая температуру газа в сосуде постоянной.
Как изменились при этом давление газа в сосуде и его внутренняя энергия?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличилась
2) уменьшилась
3) не изменилась
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Источник: ФИПИ
Запишем уравнение Менделеева–Клапейрона и выразим давление:
$$pV=\nu RT\;\Rightarrow\; p=\dfrac{\nu RT}{V}$$
Температура и $R$ постоянны. При увеличении количества вещества и объёма в одинаковое число раз (вдвое) их отношение сохраняется:
$$p_2=\dfrac{2\nu_1\cdot RT}{2V_1}=p_1$$
Значит, давление не изменится.
Внутренняя энергия одноатомного идеального газа:
$$U=\dfrac{3}{2}\nu RT$$
Температура постоянна, $R$ и коэффициент 3/2 — постоянные, а количество вещества увеличилось в 2 раза. Следовательно, внутренняя энергия возрастает.
$$p=\text{const},\;\; U\uparrow$$