На pV- диаграмме показан процесс изменения состоянияводорода

Участок 1 – 2 – это изохорный процесс: V=const, ∆V=0, A12=p∆V=0.
Изменение внутренней энергии определим из формулы:
∆U12=i2mμR∆T (1)
Где i- число степеней свободы молекул газа, m- масса газа, μ- молярная масса газа, R- универсальная газовая постоянная, ∆T- изменение температуры газа . Запишем уравнение Менделеева – Клапейрона:
PV=mμRT (2)
Следовательно:
∆U12=i2P2V2-P1V1 (3)
Процесс 2 – 3 – изобарический процесс: P2=P3. Работу при этом процессе определим по формуле:
A23=P2V3-V2 (4)
Изменение внутренней энергии определим из формулы:
∆U23=i2mμR∆T
Применяя вышеизложенные рассуждения, получим:
∆U23=i2P2V3-V2 (5)
За весь процесс 1 – 2 – 3 газ совершил работу:
A=A12+A23 (6)
Изменение внутренней энергии газа:
∆U=∆U12+∆U23 (7)
Согласно первому началу термодинамики количество теплоты, переданное газу:
Q=∆U+A (8)
Количество теплоты, переданное газу:
Q=A+∆U (9)
Выполним числовую подстановку, взяв значения объема и давления из графика:
A=0+2∙106Па∙3м3-2м3=2∙106Дж=2 МДж
∆U=522∙106Па∙2м3-1∙106Па∙2м3+2∙106Па∙3м3-2м3=10∙106Дж=10МДж
Q=2МДж+10МДж=12МДж
Ответ: 2МДж, 10МДж, 12МДж