Приклад розв’язання типової задачі

Вуглекислий газ знаходиться в балоні об’ємом 15 літрів. Балон нагрівають, і його тиск змінюється на величину 0,5 атмосфери. Як змінюється внутрішня енергія газу в результаті нагрівання?

Вирішити задачу можна швидко, якщо згадати рівняння стану ідеального газу. Ось воно:

У відповідності з умовою задачі ми вивчаємо ізохорний термодинамічний процес в закритій системі, тобто V=const n=const. В результаті нагрівання в системі змінюється тільки тиск і температура, при цьому залишається справедливою рівність:

ΔP × V = n × R × T

У свою чергу, формула внутрішньої енергії газу CO2 для цього процесу має вигляд:

ΔU3= 3 × n × R × T

Зауважимо, що молекула CO2 є трехатомной, тому для неї z = 6. Порівнюючи два останні рівності, приходимо до кінцевої формулою:

ΔU3= 3 × ΔP × V

Залишається перевести зміна тиску і обсяг з умови задачі в одиниці СІ, підставити їх в отримане рівність і записати відповідь: ΔU3 = +2280 Дж.