Термодинамика

Задание №10. МКТ и Термодинамика. Установление Соответствия

№2. Задание 10

ID: 00015149

Постоянная масса одноатомного идеального газа в изобарном процессе отдаёт в окружающую среду некоторое количество теплоты $Q\gt 0$ . Как меняются в этом процессе давление и внутренняя энергия этого газа?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличивается
2) уменьшается
3) не изменяется

Запишите в ответ выбранные цифры для каждой физической величины в указанном порядке. Цифры в ответе могут повторяться.

Источник: ФИПИ

Решение

Идея

Процесс изобарный — давление по определению постоянно. Газ отдаёт теплоту (теплота уходит из газа), значит он остывает. Проверим это через первое начало термодинамики, чтобы не запутаться со знаками.

Шаг 1. Давление

Процесс изобарный, поэтому давление не изменяется — цифра 3.

Шаг 2. Внутренняя энергия

Газ отдаёт теплоту в среду, то есть подведённая к газу теплота отрицательна: $Q_{\text{подв}}=-Q\lt 0$ . Для изобарного процесса $Q_{\text{подв}}=\Delta U+A$ , где работа $A=p\,\Delta V$ . Подставив $\Delta U=\dfrac{3}{2}\nu R\Delta T$ и $A=\nu R\Delta T$ , получаем $Q_{\text{подв}}=\dfrac{5}{2}\nu R\Delta T\lt 0$ , значит $\Delta T\lt 0$ — газ охлаждается. Внутренняя энергия $U\sim T$ уменьшается — цифра 2.

Ответ

Другие задания по теме «Термодинамика» (8)