Одинаковые массы водорода и гелия, взятые при одинаковых температурах, нагревают на одинаковое число градусов при постоянном давлении. Одинаковая ли работа совершается при этом? (Aв - работа, совершённая водородом; Aг - гелием)

Чтобы ответить на этот вопрос, нам нужно учитывать, что работа, совершаемая газом при нагревании, определяется изменением его внутренней энергии.

Из первого закона термодинамики следует, что изменение внутренней энергии газа можно выразить как:

ΔU = Q - W,

где ΔU - изменение внутренней энергии газа, Q - количество тепла, переданного газу, W - работа, совершенная газом.

При постоянном давлении, работа, совершаемая газом, определяется следующим уравнением:

W = PΔV,

где P - давление газа, ΔV - изменение его объема.

Поскольку массы водорода и гелия одинаковы, а их температуры и изменение температуры также одинаковы, то можно сказать, что количество тепла, переданного каждому газу, будет одинаковым. Поэтому можно записать:

Qв = Qг.

Таким образом, изменение внутренней энергии газов тоже будет одинаковым:

ΔUв = ΔUг.

Из уравнения ΔU = Q - W следует, что изменение работы совершенной газом также будет одинаковым:

ΔWв = ΔWг.

В итоге, можно сделать вывод, что одинаковая работа совершается как водородом (Aв), так и гелием (Aг) при нагревании.