При изобарном расширении одноатомного газа, взятого в количестве 4 моль, его температура увеличилась на 100 градусов С. Определите изменение внутренней энергии и работу, совершенную силой давления газа.

Чтобы решить эту задачу, нам нужно воспользоваться основами термодинамики. Для одноатомного идеального газа изменение внутренней энергии ($\Delta U$) и работа силы давления ($W$) могут быть найдены с помощью следующих соотношений:

1. Изменение внутренней энергии: $\Delta U = \frac{3}{2} nRT$ где $n$ - количество вещества (в молях), $R$ - универсальная газовая постоянная (8.314 J/(mol·K)), и $T$ - изменение температуры в Кельвинах.

2. Работа силы давления при изобарном процессе: $W = p \Delta V = nR \Delta T$ где $p$ - давление, $\Delta V$ - изменение объема, $\Delta T$ - изменение температуры в Кельвинах.

Теперь применим эти формулы к вашей задаче:

• Количество вещества $n$ = 4 моль.
• Изменение температуры $\Delta T$ = 100 градусов Цельсия, что равно 100 Кельвинам, поскольку изменение температуры в градусах Цельсия и Кельвинах эквивалентно.

Теперь рассчитаем изменение внутренней энергии ($\Delta U$): $\Delta U = \frac{3}{2} \times 4 \, \text{моль} \times 8.314 \, \frac{\text{J}}{\text{mol·K}} \times 100 \, \text{K}$

А затем работу силы давления ($W$): $W = 4 \, \text{моль} \times 8.314 \, \frac{\text{J}}{\text{mol·K}} \times 100 \, \text{K}$

Теперь проведем расчеты.

Итак, результаты расчетов следующие:

1. Изменение внутренней энергии ($\Delta U$) одноатомного газа составляет 4988.4 Дж (Джоулей).
2. Работа, совершенная силой давления газа ($W$), составляет 3325.6 Дж (Джоулей).

Эти значения отражают соответствующие изменения в системе при изобарном расширении газа, когда его температура увеличивается на 100 К. ​​