Вопрос школьника
При изотермическом сжатии газ передал окружающим телам теплоту 800 Дж. Какую работу совершил газ? Какую работу совершили внешние силы?
Ответ от учителя
Изотермическое сжатие газа происходит при постоянной температуре. Это означает, что в процессе сжатия газ передает теплоту окружающим телам, чтобы сохранить постоянную температуру.
Для определения работы, совершенной газом, необходимо знать изменение его объема и давления. По формуле работы газа W = -PΔV, где P — давление газа, ΔV — изменение его объема, можно определить, что работа, совершенная газом, равна -800 Дж. Знак минус означает, что газ совершил работу против направления внешних сил.
Чтобы определить работу, совершенную внешними силами, необходимо знать, какие силы действовали на газ в процессе сжатия. Если сжатие происходило медленно и контролируемо, то можно считать, что внешние силы были равны давлению газа. Тогда работа, совершенная внешними силами, будет равна PΔV, где P — давление газа, ΔV — изменение его объема.
Если же сжатие происходило быстро и не контролируемо, то внешние силы могут быть больше или меньше давления газа, и определить работу, совершенную ими, будет сложнее.
Таким образом, при изотермическом сжатии газ передал окружающим телам теплоту 800 Дж и совершил работу -800 Дж. Работа, совершенная внешними силами, зависит от условий сжатия и может быть определена только при известных значениях давления и объема газа.
