Для решения данной задачи можно воспользоваться первым законом термодинамики, который гласит, что изменение внутренней энергии системы равно количеству теплоты, переданному системе, минус работа, совершенная системой:
\[ \Delta U = Q - A \]
Где:
- \(\Delta U\) — изменение внутренней энергии газа,
- \(Q\) — количество теплоты, переданное газу,
- \(A\) — работа, совершенная газом.
В данном случае:
- \(Q = 1,2 \text{ кДж} = 1200 \text{ Дж}\),
- \(A = 600 \text{ Дж}\).
Теперь подставим значения:
\[ \Delta U = 1200 \text{ Дж} - 600 \text{ Дж} = 600 \text{ Дж} \]
Изменение внутренней энергии одноатомного газа можно выразить через изменение температуры. Для одноатомного газа изменение внутренней энергии определяется как:
\[ \Delta U = \frac{3}{2} n R \Delta T \]
Где:
- \(n\) — число молей газа (в данном случае \(n = 2\)),
- \(R\) — универсальная газовая постоянная, примерно равная \(8,31 \text{ Дж/(моль·К)}\),
- \(\Delta T\) — изменение температуры.
Теперь можем выразить изменение температуры:
\[ \Delta T = \frac{2 \Delta U}{3 n R} \]
Подставляем известные значения:
\[ \Delta T = \frac{2 \times 600 \text{ Дж}}{3 \times 2 \, \text{моль} \times 8,31 \text{ Дж/(моль·К)}} \]
Считаем:
\[ \Delta T = \frac{1200}{3 \times 2 \times 8,31} = \frac{1200}{49,86} \approx 24,1\, \text{К} \]
Таким образом, температура газа изменилась примерно на \(24,1\) градуса Кельвина.
