Вопрос школьника
Состояние газа изменялось в соответствии с графиками А, Б и В. В каком случае изменение внутренней энергии газа было максимальным?
Ответ от учителя
Для ответа на данный вопрос необходимо знать, как связана внутренняя энергия газа с его состоянием. Внутренняя энергия газа зависит от его температуры, количества молекул и их средней кинетической энергии. При изменении состояния газа происходят изменения в этих параметрах, что влияет на внутреннюю энергию газа.
На графиках А, Б и В изображены изменения давления и объема газа во времени. Изменение внутренней энергии газа можно определить по первому закону термодинамики, который гласит, что изменение внутренней энергии газа равно работе, совершенной над газом, плюс тепловому эффекту.
На графике А изменение давления и объема происходит при постоянной температуре, что означает, что изменение внутренней энергии газа равно нулю. На графике Б изменение давления и объема происходит при постоянном давлении, что означает, что работа, совершенная над газом, равна площади под графиком. На графике В изменение давления и объема происходит при постоянном объеме, что означает, что работа, совершенная над газом, также равна нулю.
Следовательно, максимальное изменение внутренней энергии газа произошло в случае графика Б, где работа, совершенная над газом, была максимальной.
