Задание 8 ЕГЭ по физике · задача 0E8CD8
При сжатии идеального одноатомного газа при постоянном давлении внешние силы совершили работу 2000 Дж. Какое количество теплоты было передано при этом газом окружающим телам?
Показать ответ и разбор
Ответ: 5000 Дж
Разбор
При изobarическом сжатии идеального одноатомного газа внешние силы совершили работу 2000 Дж — это значит, что работа, совершённая над газом, $W = +2000$ Дж.
Первый закон термодинамики: $\Delta U = Q + W$, где Q — теплота, полученная газом.
Для одноатомного газа $\Delta U = (3/2) nR \Delta T$.
При постоянном давлении $nR \Delta T = P \Delta V$, а работа, совершённая над газом, $W = −P \Delta V$. Поэтому $P \Delta V = −2000$ Дж и $\Delta T = −2000 / nR$.
Тогда $\Delta U = (3/2) \times (−2000) = −3000$ Дж.
Подставляем в первый закон: $−3000 = Q + 2000$ ⇒ $Q = −5000$ Дж.
Отрицательное значение Q означает, что газ отдал теплоту. Следовательно, количество теплоты, переданное газом окружающим телам, равно 5000 Дж.
Первый закон термодинамики: $\Delta U = Q + W$, где Q — теплота, полученная газом.
Для одноатомного газа $\Delta U = (3/2) nR \Delta T$.
При постоянном давлении $nR \Delta T = P \Delta V$, а работа, совершённая над газом, $W = −P \Delta V$. Поэтому $P \Delta V = −2000$ Дж и $\Delta T = −2000 / nR$.
Тогда $\Delta U = (3/2) \times (−2000) = −3000$ Дж.
Подставляем в первый закон: $−3000 = Q + 2000$ ⇒ $Q = −5000$ Дж.
Отрицательное значение Q означает, что газ отдал теплоту. Следовательно, количество теплоты, переданное газом окружающим телам, равно 5000 Дж.