При сжатии 4 г гелия при постоянном давлении, внешние силы совершили работу 2000 Дж. Какое количество теплоты было передано при этом газом окружающим телам?
По первому началу термодинамики
где – количество теплоты, полученное газом,
– работа газа,
– изменение внутренней энергии газа. Так как газ сжимают, то работа газа отрицательна, то есть в первое начало термодинамики пойдет на работа газа, а работа внешних сил
, но с противоположным знаком. Так как процесс изобарный, то работа газа равна:
где – давление,
– изменение объёма.
Запишем закон Менделеева-Клапейрона:
где – количество вещества,
– изменение температуры.
Изменение внутренней энергии равно:
Откуда количество теплоты
Так как количество теплоты с минусом, то газ, действительно, отдавал некоторое количество теплоты.