Газ при адиабатном процессе совершил работу 4 *10^8 Дж. Как изменилась его внутренняя энергия? Что произошло с температурой газа? Газ расширился или сжался?

Для ответа на данный вопрос, нам необходимо знать, как определить изменение внутренней энергии газа при адиабатном процессе, а также связь между работой газа и изменением температуры.

1. Что такое адиабатный процесс:
Адиабатический процесс - это процесс, в котором нет передачи тепла между системой и окружающей средой. То есть, в данном случае, работа газа осуществляется только за счет изменения его внутренней энергии.

2. Как определить изменение внутренней энергии газа:
Изменение внутренней энергии газа (dU) может быть определено с помощью первого начала термодинамики:
dU = Q + W,
где dU - изменение внутренней энергии газа, Q - передача тепла газу, W - работа, выполненная газом.

3. Связь между работой газа и изменением температуры:
По первому началу термодинамики, можно сказать, что
dU = Q + W = Q - |W| (так как работа газа обычно определяется как отрицательная величина).
Когда газ расширяется, работа, выполненная газом, будет положительной величиной. И в этом случае, изменение внутренней энергии будет равно разности между подводимым теплом и работой, то есть:
dU = Q - W.
Если в результате адиабатного расширения газа работа положительная, значит изменение внутренней энергии газа будет больше нуля.

Теперь пошаговое решение:

Шаг 1: У нас дана работа, выполненная газом: 4 * 10^8 Дж. Работа положительная, что означает, что газ расширился.

Шаг 2: В адиабатическом процессе нет передачи тепла (Q = 0), поэтому изменение внутренней энергии (dU) будет равно -W:
dU = - W = - 4 * 10^8 Дж.

Шаг 3: Изменение внутренней энергии газа составляет - 4 * 10^8 Дж.

Шаг 4: Так как изменение внутренней энергии отрицательное, это означает, что энергия газа уменьшилась.

Шаг 5: Поскольку адиабатический процесс предполагает отсутствие теплообмена, температура газа также изменяется. Для определения конкретного изменения температуры нам не хватает дополнительных данных.