Задание 8 ЕГЭ по физике: При изобарном нагревании внутренняя энергия газообразного гелия…

№2. Задание 8

ID: 00014631

При изобарном нагревании внутренняя энергия газообразного гелия увеличилась на 120 Дж. Какую работу совершил гелий в этом процессе? Масса гелия в данном процессе не менялась.

Ответ дайте в джоулях (Дж).

Источник: Сборник Гиголо

Решение

Идея

Гелий одноатомный, поэтому его внутренняя энергия меняется как $\Delta U=\dfrac{3}{2}\nu R\Delta T$ . А работа при постоянном давлении равна $A=p\Delta V=\nu R\Delta T$ . Снова общий множитель $\nu R\Delta T$ позволяет связать работу и изменение энергии без лишних данных.

Связываем A и ΔU

Из $\Delta U=\dfrac{3}{2}\nu R\Delta T$ видно, что $\nu R\Delta T=\dfrac{2}{3}\Delta U$ . А работа как раз равна этому множителю: $A=\nu R\Delta T=\dfrac{2}{3}\Delta U$ .

Считаем

$A=\dfrac{2}{3}\cdot 120=80$ Дж.

Ответ: 80 Дж