Внешние силы совершили работу при сжатии гелия массой 25 г в ходе адиабатного процесса, в результате которого температура газа увеличилась на 120 К.Адиабатический процесс ー это процесс, при котором тепло не переходит между системой и окружающей средой. Таким образом, внутренняя энергия газа изменяется только за счет совершенной работы.Для определения работы совершенной внешними силами в данной задаче, мы можем использовать уравнение адиабатического процесса⁚
\( Q ΔU W \)
Где \( Q \) ⎼ тепло, \( ΔU \) ー изменение внутренней энергии газа, \( W \) ー работа совершенная внешними силами.Так как процесс адиабатический (без теплового обмена), то \( Q 0 \). Поэтому уравнение принимает вид⁚
\( 0 ΔU W \)
Известно, что при адиабатическом процессе можно использовать следующее термодинамическое уравнение⁚
\( ΔU C_v ΔT \)
Где \( C_v \) ー молярная теплоемкость при постоянном объеме, а \( ΔT \) ⎼ изменение температуры.Таким образом, уравнение для работы совершенной внешними силами принимает вид⁚
\( 0 C_v ΔT W \)
Теперь мы можем подставить известные значения⁚ массу гелия \( m 25 \) г и изменение температуры \( ΔT 120 \) К.Также, нам понадобится знать значение молярной теплоемкости при постоянном объеме \( C_v \) для гелия. По таблицам, \( C_v \) для гелия составляет около 12.5 Дж/(моль·К).Решая уравнение относительно работы \( W \), получаем⁚
\( W -C_v ΔT \)
Подставляя значения, получаем⁚
\( W -12.5 \cdot 120 \) Дж
\( W -1500 \) Дж
Таким образом, внешние силы совершили работу в размере 1500 Дж при сжатии гелия массой 25 г в ходе адиабатного процесса٫ в результате которого температура газа увеличилась на 120 К.