Водород занимает объем 10,0 м3 при давлении 0,1 МПа. Его нагрели при постоянном объеме до давления 0,3 МПа, затем, изотермически увеличив объем, довели давление газа до первоначального. Определить изменение внутренней энергии газа, работу, совершенную им,

Дано:

• Начальный объем водорода $V_1 = 10,0 \, м^3$
• Начальное давление $P_1 = 0,1 \, МПа = 100 \, кПа$
• Конечное давление после нагревания $P_2 = 0,3 \, МПа = 300 \, кПа$

Найти:

1. Изменение внутренней энергии газа $\Delta U$
2. Работа, совершенная газом $A$
3. Теплота, сообщенная газу $Q$

Решение:

Шаг 1: Найдем изменение внутренней энергии $\Delta U$

Изменение внутренней энергии для идеального газа можно выразить через изменение температуры:

Где:

• $n$ — количество молей газа
• $c_v$ — удельная теплоемкость при постоянном объеме
• $\Delta T$...