При изотермическом процессе газу было передано 8 МДж теплоты. Какую работу при этом выполнил газ? Что случилось с его объёмом?

Физика 11 класс Изотермические процессы в термодинамике изотермический процесс работа газа передача теплоты изменение объема газа 11 класс физика Новый

Чтобы решить эту задачу, давайте вспомним, что изотермический процесс — это процесс, в котором температура газа остается постоянной. В таком случае для идеального газа выполняется закон Бойля-Мариотта, который связывает давление, объем и температуру газа.

В изотермическом процессе для идеального газа работа, выполненная газом, связана с количеством теплоты, переданной газу. Это выражается уравнением:

Q = A

где:

• Q — количество теплоты, переданное газу (в нашем случае 8 МДж),
• A — работа, выполненная газом.

Поскольку процесс изотермический, вся переданная теплота идет на выполнение работы. Таким образом, мы можем записать:

A = Q

Теперь подставим значение Q:

A = 8 МДж

Это означает, что газ выполнил работу в 8 МДж.

Теперь давайте рассмотрим, что происходит с объемом газа. Поскольку газ выполняет работу, это означает, что он расширяется. В изотермическом процессе, если газ получает тепло, его объем увеличивается, так как давление остается постоянным (при условии, что температура не меняется).

Таким образом, в результате изотермического процесса:

• Газ выполнил работу: 8 МДж.
• Объем газа: увеличился.