Первое Начало… — Задание 8 ЕГЭ по физике №00047624

Задание №8. Термодинамика

Первое Начало Термодинамики. Адиабата

№2. Задание 8

ID: 00047624

При сжатии идеального одноатомного газа при постоянном давлении внешние силы совершили работу 800 Дж. Чему равно изменение внутренней энергии газа?

Ответ дайте в Дж.

Источник: Досрочный ЕГЭ 2024

Решение

Газ сжимают при постоянном давлении. Чтобы объём уменьшался при неизменном давлении, газ должен остывать — значит, его внутренняя энергия уменьшается. Найдём, на сколько, связав её с работой.

Шаг 1. Работа газа. Внешние силы совершили работу $$800$$ Дж, значит, работа самого газа $A=p\Delta V=-800$ Дж (объём уменьшился, $\Delta V\lt 0$ ).

Шаг 2. Внутренняя энергия через $$pV$$ . Для одноатомного газа $U=\dfrac{3}{2}\nu RT=\dfrac{3}{2}pV$ . При постоянном давлении

\Delta U=\dfrac{3}{2}p\Delta V=\dfrac{3}{2}A.

Шаг 3. Считаем.

\Delta U=\dfrac{3}{2}\cdot(-800)=-1200\ \text{Дж}.

Проверим себя. По первому закону $Q=\Delta U+A=-1200-800=-2000$ Дж — газ отдаёт теплоту, как и положено при изобарном охлаждении. А произведение $$pV$$ при сжатии под постоянным давлением падает, значит, падает и температура — знак минус верный.

Ответ

-1200

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