Номер 22, страница 59, часть 2 - гдз по физике 10 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Молекулярная физика и термодинамика. Глава VI. Термодинамика. Параграф 31. Первый закон термодинамики - номер 22, страница 59.

Условие.

22. В некотором изопроцессе внутренняя энергия данной массы газа уменьшилась на 300 Дж и при этом газ отдал количество теплоты, равное 300 Дж. Каким был этот процесс?

Решение 2.

Дано:

Изменение внутренней энергии газа: $\Delta U = -300$ Дж

Количество теплоты, отданное газом: $Q = -300$ Дж

Найти:

Тип изопроцесса - ?

Решение:

Воспользуемся первым законом термодинамики, который гласит, что количество теплоты, переданное системе ($\text{Q}$), идет на изменение ее внутренней энергии ($\Delta U$) и на совершение системой работы ($\text{A}$) над внешними телами:

$Q = \Delta U + A$

Из этого уравнения выразим работу $\text{A}$, совершенную газом:

$A = Q - \Delta U$

Подставим в формулу данные из условия задачи. Учтем, что если внутренняя энергия уменьшилась, то ее изменение $\Delta U$ отрицательно. Если газ отдал теплоту, то величина $\text{Q}$ также отрицательна.

$A = (-300 \text{ Дж}) - (-300 \text{ Дж}) = -300 \text{ Дж} + 300 \text{ Дж} = 0 \text{ Дж}$

Работа, совершенная газом, равна нулю. Работа газа совершается только при изменении его объема ($A = p \Delta V$). Следовательно, если работа равна нулю ($A=0$), то и изменение объема равно нулю ($\Delta V = 0$).

Термодинамический процесс, протекающий при постоянном объеме ($V = \text{const}$), называется изохорным процессом.

Ответ: Изохорный процесс.