Внутренняя энергия идеального газа в процессе 1-2 увеличилась на 700 Дж. Какое количество теплоты было передано газу? а) 1000 Дж б) 700 Дж в) 1400 Дж г) ответ дать невозможно

Правильный ответ: г) ответ дать невозможно.

Для решения задачи необходимо воспользоваться первым законом термодинамики:

где:

• $Q$ — количество теплоты, переданное газу;

• $\Delta U$ — изменение внутренней энергии газа;

• $A$ — работа, совершённая газом.

По условию задачи внутренняя энергия идеального газа увеличилась на 700 Дж, то есть:

Следовательно,

Однако в условии задачи не указано, какую работу совершил газ в процессе 1–2 и как именно протекал этот процесс.

Возможны разные случаи:

1. Изохорный процесс (объём постоянен). Газ не совершает работу ($A=0$), поэтому $Q=700$ Дж.

2. Расширение газа. Газ совершает положительную работу ($A>0$), поэтому количество переданной теплоты будет больше 700 Дж.

3. Сжатие газа. Работа газа отрицательна ($A<0$), поэтому количество теплоты может быть меньше 700 Дж.

Таким образом, зная только изменение внутренней энергии, невозможно однозначно определить количество теплоты. Для этого необходимо знать работу газа или характер термодинамического процесса.

Ответ: г) ответ дать невозможно.