№626 ГДЗ Рымкевич 10-11 класс (Физика)

Задача

Сравнить внутреннюю энергию газа, находящегося в открытой колбе до нагревания, с внутренней энергией газа, оставшегося в колбе после изобарного нагревания.

Подробный ответ

Для одноатомного идеального газа внутренняя энергия определяется формулой

$$U=\frac{3}{2}\nu RT.$$

С учётом уравнения Менделеева — Клапейрона

$$pV=\nu RT$$

получаем

$$U=\frac{3}{2}pV.$$

В открытой колбе после изобарного нагревания давление газа остаётся тем же, а объём колбы не меняется, значит, объём газа до и после нагревания одинаков:

$$V_1=V_2.$$

Так как по условию $$p_1=p_2,$$ то

$$U_1=\frac{3}{2}p_1V_1,\qquad U_2=\frac{3}{2}p_2V_2.$$

Следовательно,

$$U_2=U_1.$$

Ответ: $$U_2=U_1.$$