Первое Начало… — Задание 8 ЕГЭ по физике №00047618

Задание №8. Термодинамика

Первое Начало Термодинамики. Адиабата

№2. Задание 8

ID: 00047618

В процессе адиабатного расширения четырёх молей идеального одноатомного газа газ совершил работу 100 Дж. Определите изменение внутренней энергии газа в этом процессе.

Ответ дайте в Дж.

Источник: Основная волна ЕГЭ 2024

Решение

Газ расширяется и совершает работу. Процесс адиабатный — это значит, что газ не обменивается теплотой с окружающими телами. Откуда же он берёт энергию на работу? Только из собственного запаса — внутренней энергии.

Шаг 1. Что значит «адиабатный». Теплообмена нет:

$$Q=0.$$

Шаг 2. Первый закон термодинамики.

Q=\Delta U+A\quad\Rightarrow\quad 0=\Delta U+A\quad\Rightarrow\quad \Delta U=-A.

Шаг 3. Считаем. Газ совершил работу $$A=100$$ Дж, поэтому

\Delta U=-100\ \text{Дж}.

Спрашивают именно изменение внутренней энергии, поэтому знак минус сохраняем: энергия уменьшилась на $$100$$ Дж.

Проверим себя. Расширяясь без притока теплоты, газ остывает, а у остывающего идеального газа внутренняя энергия уменьшается — знак минус согласуется. Количество вещества (четыре моля) в расчёт не вошло: оно понадобилось бы, только чтобы найти, на сколько градусов остыл газ.

Ответ

-100

Другие задания по теме «Первое Начало Термодинамики. Адиабата» (8)