Задание 8 ЕГЭ по физике · задача 1B1B5D
При изобарном расширении неона его объём увеличился на 0,4 м 3 , а внутренняя энергия увеличилась на 6 кДж. Определите давление неона.
Показать ответ и разбор
Ответ: 10 кПа
Разбор
Неон — одноатомный газ, поэтому его внутренняя энергия зависит только от температуры.
При изобарном процессе работа газа равна $W = P \Delta V$, а по первому закону термодинамики $\Delta U = Q − W$.
Для одноатомного газа $\Delta U = (3/2) nR\Delta T$, а $W = nR\Delta T$.
Значит, $W = (2/3) \Delta U = (2/3) \times 6000$ Дж $= 4000$ Дж.
Тогда давление $P = W / \Delta V = 4000 / 0,4 = 10000$ Па.
Всё сводится к тому, что при изобарном расширении работа газа численно равна изменению внутренней энергии, умноженному на 2/3.
При изобарном процессе работа газа равна $W = P \Delta V$, а по первому закону термодинамики $\Delta U = Q − W$.
Для одноатомного газа $\Delta U = (3/2) nR\Delta T$, а $W = nR\Delta T$.
Значит, $W = (2/3) \Delta U = (2/3) \times 6000$ Дж $= 4000$ Дж.
Тогда давление $P = W / \Delta V = 4000 / 0,4 = 10000$ Па.
Всё сводится к тому, что при изобарном расширении работа газа численно равна изменению внутренней энергии, умноженному на 2/3.