Решение: Температура газа при сжатии
Как меняется температура газа при его быстром сжатии? Ответ поясните.
Решение по шагам
3 шагаБыстрое сжатие происходит практически без теплообмена с окружающей средой, поэтому количество переданной теплоты можно считать равным нулю.
$$Q \approx 0$$При сжатии внешние силы совершают работу над газом. Эта работа увеличивает его внутреннюю энергию.
$$\Delta U = A_{\text{внешних сил}} > 0$$Для данного количества газа внутренняя энергия зависит от температуры, поэтому при её увеличении температура газа повышается.
$$\Delta U > 0 \Rightarrow \Delta T > 0$$Температура газа при быстром сжатии повышается: работа внешних сил увеличивает внутреннюю энергию газа, а теплообмен с окружающей средой практически отсутствует.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Утверждать, что температура понижается из-за уменьшения объёма.
Считать, что при быстром сжатии газ успевает отдать тепло окружающей среде.
Не объяснять связь между работой внешних сил, внутренней энергией и температурой.