При адиабатном расширении газ совершил работу 2 МДж. Чему равно изменение внутренней энергии газа?

При адиабатном процессе изменения в системе происходят без теплопередачи между системой и окружающей средой. Это означает, что количество теплоты ( Q ), переданное газу или отнятое у него, равно нулю. В термодинамике это записывают как ( Q = 0 ).

Первый закон термодинамики гласит:

[ \Delta U = Q - W, ]

где:

• ( \Delta U ) — изменение внутренней энергии системы,
• ( Q ) — количество теплоты, переданное системе,
• ( W ) — работа, совершенная системой.

Для адиабатного процесса, поскольку ( Q = 0 ), уравнение упрощается до:

[ \Delta U = -W. ]

Это уравнение показывает, что изменение внутренней энергии системы равно по величине, но противоположно по знаку работе, совершенной системой.

В данном случае работа, совершенная газом при адиабатном расширении, составляет 2 МДж (мегаджоулей). Следовательно:

[ W = 2 \text{ МДж}. ]

Подставим это значение в упрощенное уравнение первого закона термодинамики:

[ \Delta U = -W. ]

Получаем:

[ \Delta U = -2 \text{ МДж}. ]

Таким образом, изменение внутренней энергии газа равно -2 МДж. Это означает, что внутренняя энергия газа уменьшилась на 2 МДж в процессе адиабатного расширения.

При адиабатном расширении изменение внутренней энергии газа равно работе, совершенной газом, то есть 2 МДж.

Адиабатное расширение газа означает, что процесс происходит без обмена тепла с окружающей средой. При таком расширении изменение внутренней энергии газа связано только с работой, совершаемой газом.

Работа, совершенная газом при адиабатном расширении, равна изменению его внутренней энергии. Дано, что работа равна 2 МДж. Таким образом, изменение внутренней энергии газа также равно 2 МДж.

Итак, изменение внутренней энергии газа при адиабатном расширении равно 2 МДж.