Номер 7, страница 195, часть 1 - гдз по физике 10 класс учебник Кронгарт, Казахбаева

7. Изменится ли внутренняя энергия идеального газа, если уменьшить количество вещества, содержащегося в нем?

7. Решение

Да, внутренняя энергия идеального газа изменится.

Внутренняя энергия идеального газа по определению является суммой кинетических энергий хаотического движения всех его молекул. Потенциальной энергией взаимодействия молекул в модели идеального газа пренебрегают.

Эта энергия вычисляется по формуле:

$U = \frac{i}{2} \nu R T$

где:

$\text{U}$ — внутренняя энергия,

$\text{i}$ — число степеней свободы молекул газа (например, для одноатомного газа $i=3$, для двухатомного — $i=5$),

$\nu$ — количество вещества (измеряется в молях),

$\text{R}$ — универсальная газовая постоянная,

$\text{T}$ — абсолютная температура.

Из формулы видно, что внутренняя энергия $\text{U}$ находится в прямой пропорциональной зависимости от количества вещества $\nu$. Это означает, что при уменьшении количества вещества (то есть при уменьшении общего числа молекул в системе), при условии, что температура $\text{T}$ остается постоянной, внутренняя энергия $\text{U}$ также будет уменьшаться.

Ответ: Да, изменится. Если уменьшить количество вещества, содержащегося в идеальном газе, его внутренняя энергия уменьшится (при условии постоянства температуры).