Положительна или отрицательна работа газа в процессах 1-2, 2-3 и 3-1 на рисунке 10.5? Получает газ тепло или отдает в каждом из этих процессов?

Решение к задаче представлено в виде картинки и приложено к ответу

На вопросе предполагается, что ученик знаком с основами термодинамики и газовых процессов. Рисунок 10.5 должен быть виден, чтобы понять, о каких процессах речь идет. Но даже без рисунка дадим подробный ответ.

Рассмотрим каждый процесс отдельно:

1. Процесс 1-2:
- Этот процесс представляет собой изобарное расширение газа. В изобарном процессе давление газа постоянно, а объем меняется. В таком процессе работа газа положительна, так как газ совершает работу, расширяясь. Разность между начальным и конечным объемом (дельта V) будет положительной, так как объем увеличивается. Газ получает от окружающей среды тепло, так как его внутренняя энергия увеличивается (дельта U положительна).

2. Процесс 2-3:
- Этот процесс представляет собой изохорное нагревание газа. В изохорном процессе объем газа постоянен, а давление и температура изменяются. В таком процессе работа газа равна нулю, так как объем не меняется. Однако, газ отдаёт тепло окружающей среде, так как его внутренняя энергия увеличивается (дельта U положительна).

3. Процесс 3-1:
- Этот процесс представляет собой изохорное сжатие газа. В изохорном процессе объем газа постоянен, а давление и температура изменяются. В таком процессе работа газа равна нулю, так как объем не меняется. Газ отдает тепло окружающей среде, так как его внутренняя энергия уменьшается (дельта U отрицательна).

Итак, в процессе 1-2 газ получает тепло, а в процессах 2-3 и 3-1 газ отдаёт тепло.