QuestionEx-23: During an isothermal process, 5.0 J of heat is removed from an ideal gas. What is the change in internal energy? A) zero B) 2.5 J C) 5.0 J D) 10 J
Studdy Solution
STEP 1
1. العملية متساوية الحرارة تعني أن درجة الحرارة ثابتة.
2. الغاز المثالي يتبع قانون الغاز المثالي.
3. التغير في الطاقة الداخلية لعملية متساوية الحرارة للغاز المثالي هو صفر.
STEP 2
1. فهم العملية متساوية الحرارة.
2. تطبيق القانون الأول للديناميكا الحرارية.
3. تحديد التغير في الطاقة الداخلية.
STEP 3
فهم العملية متساوية الحرارة:
في العملية متساوية الحرارة، درجة الحرارة تبقى ثابتة. بالنسبة للغاز المثالي، هذا يعني أن التغير في الطاقة الداخلية () يساوي صفرًا لأن الطاقة الداخلية تعتمد فقط على درجة الحرارة.
STEP 4
تطبيق القانون الأول للديناميكا الحرارية:
القانون الأول للديناميكا الحرارية يعطى بالمعادلة:
حيث هو التغير في الطاقة الداخلية، هو الحرارة المضافة إلى النظام، و هو الشغل المبذول بواسطة النظام.
STEP 5
تحديد التغير في الطاقة الداخلية:
بما أن العملية متساوية الحرارة ()، فإن:
إذا تم إزالة 5.0 جول من الحرارة ( جول)، فإن الشغل المبذول يجب أن يكون أيضًا -5.0 جول لتعويض الحرارة المزالة، مما يجعل .
وبالتالي، التغير في الطاقة الداخلية هو:
Was this helpful?
