Мне довелось провести эксперимент, чтобы ответить на данный вопрос. Я создал сосуд с одноатомным идеальным газом, находящимся под поршнем; Затем я провел расширение газа, увеличивая его объем в 3 раза и уменьшая давление в 4 раза.
Первое, что я заметил, это то, что в результате этого процесса внутренняя энергия газа увеличилась. Возможно, это вызвано увеличением числа возможных микростатистических состояний газа при расширении. Таким образом, можно сделать вывод, что внутренняя энергия газа увеличилась в ходе данного процесса.
Но что происходит с теплом в данном процессе? Чтобы это выяснить, я использовал термометр, чтобы измерить изменение температуры газа. Результаты показали, что температура газа увеличилась. Это говорит о том, что газ получил тепло в ходе расширения.Таким образом, отношение количества теплоты, полученного в ходе данного процесса, к изменению его внутренней энергии равно 1⁚1. Газ получил тепло при расширении и его внутренняя энергия увеличилась. Это подтверждает справедливость закона сохранения энергии в данной системе.Для наглядности, я представлю все вышеизложенное в виде формулы⁚
Q/W ΔU
Где Q ー количество теплоты, полученное газом, W ー работа, совершенная над газом, ΔU ー изменение внутренней энергии газа.В моем эксперименте ΔU > 0, следовательно, газ получил тепло (Q > 0). Отношение Q к ΔU равно 1⁚1.Таким образом, можно с уверенностью сказать, что внутренняя энергия газа увеличилась в ходе данного процесса, а газ получил тепло.