Задание №8 — Первое начало термодинамики

Решение:

На диаграмме по вертикальной оси отложено давление $p$, по горизонтальной — абсолютная температура $T$. Переход $1 \to 2$ изображён вертикальным отрезком: давление растёт от $p_0$ до $2p_0$, а температура при этом не меняется.

Значит, процесс изотермический: $T = \text{const}$.

Внутренняя энергия идеального газа зависит только от температуры, поэтому

$$\Delta U = 0.$$

По первому началу термодинамики $Q = \Delta U + A_{\text{газа}}$, значит $A_{\text{газа}} = Q$.

Газ отдаёт теплоту, поэтому $Q = -50$ кДж, и работа самого газа $A_{\text{газа}} = -50$ кДж (газ сжимается).

Работа внешних сил равна работе газа с противоположным знаком:

$$A_{\text{вн}} = -A_{\text{газа}} = 50\ \text{кДж}.$$

Ответ: 50