Вопрос школьника
Внутренняя энергия идеального газа в герметичном сосуде уменьшается при:
1) уменьшении потенциальной энергии сосуда;
2) изохорном охлаждении;
3) уменьшении кинетической энергии сосуда;
4. Изотермическом сжатии?
Ответ от учителя
Внутренняя энергия идеального газа в герметичном сосуде может изменяться при различных процессах. Рассмотрим каждый из предложенных вариантов:
1) Уменьшение потенциальной энергии сосуда не влияет на внутреннюю энергию идеального газа, так как потенциальная энергия сосуда не связана с кинетической энергией молекул газа.
2) Изохорное охлаждение означает уменьшение объема сосуда при постоянной его форме и размерах. В этом случае внутренняя энергия газа уменьшается, так как кинетическая энергия молекул газа уменьшается в результате снижения их скорости. При этом потенциальная энергия молекул не изменяется.
3) Уменьшение кинетической энергии сосуда также не влияет на внутреннюю энергию идеального газа, так как кинетическая энергия сосуда не связана с кинетической энергией молекул газа.
4) Изотермическое сжатие означает уменьшение объема сосуда при постоянной температуре. В этом случае внутренняя энергия газа уменьшается, так как кинетическая энергия молекул газа увеличивается в результате уменьшения объема и увеличения плотности газа. При этом потенциальная энергия молекул не изменяется.
Таким образом, правильный ответ на вопрос — внутренняя энергия идеального газа в герметичном сосуде уменьшается при изохорном охлаждении и изотермическом сжатии.
