Газ находился в цилиндре с поршнем площадью поперечного сечения 100 см². После того, как газ нагрели, сообщив ему количество теплоты в 2*10° Дж, поршень сдвинулся на расстояние…

Чтобы определить, как изменилась внутренняя энергия газа, сначала нужно вспомнить, что изменение внутренней энергии связано с количеством теплоты, которое было передано газу, и работой, выполненной газом в процессе изменений.

Известны следующие данные:

• Площадь поперечного сечения поршня \( S = 100 \, \text{см}^2 = 100 \times 10^{-4} \, \text{м}^2 = 0.01 \, \text{м}^2 \)
• Давление газа \( P = 2 \times 10^7 \, \text{Па} \)
• Количество теплоты, переданное газу \( Q = 2 \times 10^6 \, \text{Дж} \)
• Расстояние, на которое сдвинулся поршень \( h = 15 \, \text{см} = 0.15 \, \text{м} \)

Для начала найдем работу, выполненную газом, когда поршень сдвинулся. Работа газа \( A \) определяется по формуле:

\[ A = P \cdot \Delta V \]

где \( \Delta V \) - изменение объема газа. Изменение объема может быть найдено как:

\[ \Delta V = S \cdot h \]

Подставим известные величины:

\[ \Delta V = 0.01 \, \text{м}^2 \cdot 0.15 \, \text{м} = 0.0015 \, \text{м}^3 \]

Теперь подставим значение изменения объема в формулу для работы:

\[ A = 2 \times 10^7 \, \text{Па} \cdot 0.0015 \, \text{м}^3 = 3 \times 10^4 \, \text{Дж} \]

Теперь можем использовать первый закон термодинамики, который гласит:

\[ \Delta U = Q - A \]

где \( \Delta U \) - изменение внутренней энергии. Подставим известные значения:

\[ \Delta U = 2 \times 10^6 \, \text{Дж} - 3 \times 10^4 \, \text{Дж} = 1.97 \times 10^6 \, \text{Дж} \]

Таким образом, изменение внутренней энергии газа составляет \( 1.97 \times 10^6 \, \text{Дж} \).