Анализ ответа. Теплоемкость заданного процесса меньше . При изохорном процессе нагревание происходит за счет получения системой теплоты, равной изменению внутренней энергии. Теплоемкость означает, что полученное количество теплоты меньше увеличения внутренней энергии. За счет чего еще увеличивалась внутренняя энергия? Ответить можно, обратив внимание на то, что по условию , работа газа , следовательно, положительную работу по сжатию газа совершали внешние силы, а работа газа – работа силы сопротивления. Внутренняя энергия (и температура) росли не только за счет , но и за счет работы внешних сил.
Можно ли было предвидеть ответ ? Можно, если при анализе условия обратить внимание на то, что объем уменьшается. Это возможно только при условии сжатия газа внешними силами, но тогда и необходимое для нагревания количество теплоты меньше, чем при изохорном процессе на величину совершенной работы.
Задача 2. [1, 2.47]
Идеальный газ с показателем адиабаты расширили по закону , где . Первоначальный объем . В результате расширения объем увеличился в раз. Найти: а) приращение внутренней энергии газа; б) работу, совершенную газом; в) молярную теплоемкость газа в этом процессе.