Термодинамика — Задание 23 ЕГЭ по физике №00051902

Дано:

$m = 8$ г

$A_{внеш} = 1600$ Дж

$p = \mathrm{const}$

СИ:

$m = 8\cdot 10^{-3}$ кг

Найти:

$Q_{отд}$ — ?

Работа газа противоположна по знаку работе внешних сил:

$A_{газа} = -A_{внеш} = -1600$ Дж.

При постоянном давлении работа газа равна:

$A_{газа} = p\Delta V = \nu R\Delta T$,

где $\nu$ — количество вещества газа, $R$ — универсальная газовая постоянная, $\Delta T$ — изменение температуры.

Гелий — одноатомный газ, поэтому изменение его внутренней энергии:

$\Delta U = \dfrac{3}{2}\nu R\Delta T = \dfrac{3}{2}A_{газа}$.

Следовательно:

$\Delta U = \dfrac{3}{2}\cdot (-1600) = -2400$ Дж.

По первому закону термодинамики полученная газом теплота:

$Q = \Delta U + A_{газа}$.

Подставим значения:

$Q = -2400 - 1600 = -4000$ Дж.

Отрицательный знак означает, что газ отдаёт теплоту окружающим телам. Количество переданной теплоты:

$Q_{отд} = -Q = 4000$ Дж.