Давай разберёмся с задачей.
У нас есть цилиндрический сосуд с идеальным одноатомным газом, закрытый поршнем. Дано:
- Площадь сечения поршня \( S = 120 \) см².
- Изменение внутренней энергии \( \Delta U = 0{,}36 \) кДж.
- Атмосферное давление \( p_0 = 100 \) кПа.
Нужно найти смещение поршня.
Переведём площадь в квадратные метры:
\( S = 120 \) см² = \( 0{,}012 \) м².Изменение внутренней энергии — это работа, совершенная над газом. Для идеального газа:
\( \Delta U = W = p \cdot \Delta V \), где \( \Delta V \) — изменение объёма, а \( p \) — давление.Работа газа равна:
\( \Delta U = p_0 \cdot \Delta V \).Найдём изменение объёма \(\Delta V\):
\(\Delta V = \frac{\Delta U}{p_0} = \frac{360}{100000} = 0{,}0036 \) м³.Найдём смещение поршня, зная, что \(\Delta V = S \cdot \Delta h\), где \(\Delta h\) — смещение поршня:
\(\Delta h = \frac{\Delta V}{S} = \frac{0{,}0036}{0{,}012} = 0{,}3\) м = 30 см.
Итак, поршень сместился на 30 см.
