ЕГЭ 2024. Физика. Отличный результат. Термодинамика. Задача 23.6

[Александр Сакович]

23.6 (25.6). Аргон массой 120 г в ходе адиабатического процесса сжали, при этом температура газа увеличилась на 150 К. Какую работу совершили при этом внешние силы? Ответ округлите до десятых.
Ответ: ____ кДж.

Источники:
1. ЕГЭ. Физика. Отличный результат / под ред. М. Ю. Демидовой. — Москва: Издательство «Национальное образование», 2022. — 736 с. — (ЕГЭ. ФИПИ — школе).
2. ЕГЭ. Физика. Отличный результат / под ред. М. Ю. Демидовой. — Москва: Издательство «Национальное образование», 2024. — 496 с. — (ЕГЭ. Отличный результат. Учебная книга).

[Александр Сакович]

Решение. Запишем первый закон термодинамики при адиабатном процессе (Q = 0):
\[0=\Delta U+A=\Delta U-A^{\prime },\]
где A´ — работа внешних сил.
Аргон — это одноатомный газ. Изменение внутренней энергии идеального одноатомного газа равно
\[\Delta U=\frac{3}{2}\cdot \nu \cdot R \cdot \Delta T=\frac{3m}{2M} \cdot R\cdot \Delta T,\]
где M = 40·10^–3 кг/моль — молярная масса аргона (см. «Справочные данные»), ΔТ > 0, так как температура увеличивается. Тогда
\[A^{\prime }=\Delta U=\frac{3m}{2M} \cdot R \cdot \Delta T,\]

A´ = 5,6 кДж.

Ответ: 5,6 кДж.