Если ΔU - изменение внутренней энергии, идеального газа, А - работа газа, Q кол-во теплоты, сообщаемое газу, то при ИЗОБАРИЧЕСКОМ расширении газа справедливо соотношение 1) Q=0, A>0, ΔU<0 2) Q=0, A<0, ΔU>0 3) Q>0, A>0, ΔU>0
Если ΔU - изменение внутренней энергии, идеального газа, А - работа газа, Q кол-во теплоты, сообщаемое газу, то при ИЗОБАРИЧЕСКОМ расширении газа справедливо соотношение 1) Q=0, A>0, ΔU<0 2) Q=0, A<0, ΔU>0 3) Q>0, A>0, ΔU>0
3) Q>0, A>0, ΔU>0
При изобарическом расширении идеального газа (расширении при постоянном давлении) применяется первый закон термодинамики, который формулируется следующим образом:
[ Q = \Delta U + A, ]
где ( Q ) — количество теплоты, переданное газу, ( \Delta U ) — изменение внутренней энергии газа, а ( A ) — работа, совершённая газом.
Изменение внутренней энергии (( \Delta U )): Для идеального газа внутренняя энергия зависит только от температуры. При изобарическом процессе температура газа увеличивается, так как газ расширяется, получая тепло. Это приводит к увеличению внутренней энергии (( \Delta U > 0 )).
Работа (( A )): Работа, совершаемая газом при расширении, определяется как произведение давления на изменение объёма (( A = P \Delta V )). Поскольку объём увеличивается (( \Delta V > 0 )), работа газа также положительна (( A > 0 )).
Количество теплоты (( Q )): Поскольку газу сообщается энергия как для увеличения внутренней энергии, так и для совершения работы, количество теплоты, переданное газу, также положительно (( Q > 0 )).
Таким образом, при изобарическом расширении идеального газа справедливо следующее соотношение:
3) ( Q > 0 ), ( A > 0 ), ( \Delta U > 0 ).
Это соответствует третьему варианту ответа. В изобарическом процессе газ получает тепло, увеличивает свою внутреннюю энергию и совершает работу, расширяясь.
4) Q>0, A>0, ΔU>0
При изобарическом расширении газа количество теплоты, сообщаемое газу, будет положительным (Q>0), так как при постоянном давлении газу нужно постоянно сообщать теплоту, чтобы компенсировать совершаемую работу. Работа газа также будет положительной (A>0), так как газ совершает работу по расширению при изобарическом процессе. Изменение внутренней энергии газа будет также положительным (ΔU>0), так как при изобарическом расширении газа его внутренняя энергия увеличивается за счет получения теплоты и совершения работы.
