. Состояние идеального газа определяется значениями параметров: T0, p0, V0, где Т – термодинамическая температура, р – давление, V – объем газа. Определенное количество газа перевели из состояния (3р0, V0) в состояние (р0, 2V0). При этом его внутренняя энергия...
1) не изменилась;
2) уменьшилась;
3) увеличилась.
Внутренняя энергия идеального газа зависит только от его температуры. В данном случае, состояние газа изменилось таким образом, что давление изменилось с 3р0 до р0, а объем увеличился в 2 раза. Эти изменения позволяют нам применить уравнение состояния идеального газа - уравнение Гей-Люссака: pV = nRT, где p - давление газа, V - его объем, n - количество вещества (в данном случае оно не меняется), R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа.
Из данного уравнения ясно, что при постоянном количестве вещества и постоянной температуре, произведение pV остается постоянным. В данном случае, состояние газа изменилось таким образом, что объем увеличился в 2 раза, а давление уменьшилось с 3р0 до р0. Таким образом, для поддержания постоянного произведения pV, давление должно уменьшаться в 2 раза при увеличении объема в 2 раза.
Теперь вернемся к внутренней энергии газа. Мы узнали, что она зависит только от температуры, а в данном случае температура осталась неизменной. Таким образом, внутренняя энергия идеального газа не изменится при изменении его давления и объема.
Ответ на данный вопрос: 1) не изменилась. Внутренняя энергия газа не меняется при переводе его из состояния (3р0, V0) в состояние (р0, 2V0).