Задание №9 — Первое начало термодинамики

Решение:

Переведём температуры в кельвины: $T_A=303\ \text{К}$, $T_{\text{Б}}=20\ ^\circ\text{C}=293\ \text{К}$.

Сосуд теплоизолирован и герметичен, перегородка неподвижна и проводит тепло, теплоёмкостью сосуда пренебрегаем, количества газа одинаковы. Объёмы частей постоянны, поэтому работа не совершается, а внутренняя энергия одноатомного газа $U=\dfrac{3}{2}\nu RT$. Уравнение теплового баланса $\dfrac{3}{2}\nu R(T-T_A)+\dfrac{3}{2}\nu R(T-T_{\text{Б}})=0$ даёт

$T=\dfrac{T_A+T_{\text{Б}}}{2}=\dfrac{303+293}{2}=298\ \text{К}$.

1) В части Б температура выросла с 293 К до 298 К — повысилась. Верно.

2) В части А температура упала с 303 К до 298 К, значит внутренняя энергия уменьшилась. Неверно.

3) Теплота переходит от более нагретого газа к менее нагретому: отдаёт газ в части А, получает газ в части Б. Неверно.

4) Установившаяся температура равна 298 К. Верно.

5) Перегородка неподвижна, сосуд герметичен, объём газа в части А не меняется, поэтому $A=p\Delta V=0$. Неверно.

Ответ: 14