При изучении явления теплообмена герметичный теплоизолированный сосуд с идеальным одноатомным газом разделили на две одинаковые части неподвижной перегородкой, способной проводить тепло (см. рисунок). В разных частях сосуда газ был нагрет до разных температур. Температура газа в части А была равна 293 К, а в части Б +40 °C. Количество газа одинаково в обеих частях. Считая, что теплоемкость сосуда пренебрежимо мала, выберите из предложенных утверждений все, которые верно отражают изменения, происходящие с газами после окончания нагревания к моменту установления теплового равновесия.
1. Температура газа в части Б повысится.
2. Внутренняя энергия газа в части А не изменится.
3. При теплообмене газ из части Б отдавал количество теплоты, а газ в части А его получал.
4. Через достаточно большой промежуток времени температуры газов в обоих частях станут одинаковыми и равными +30 °C.
5. В результате теплообмена газ, находящийся в части Б, совершил работу.
1. Неверно. В начальный момент времени температура газа в части Б равнялась 313 К. В результате теплообмена температура газа понизится.
2. Неверно. При теплообмене температура газа в сосуде А повысится, следовательно, внутренняя энергия изменится.
3. Верно. При теплообмене газ из части Б отдавал количество теплоты, а газ в части А его получал, так как направление теплообмена происходило от Б к А.
4. Верно. В результате теплообмена наступит тепловое равновесие, при котором газ в обоих сосудах будет иметь одинаковую температуру. По закону сохранения энергии Тогда:
откуда
5. Неверно. Поскольку газы не расширялись, то работа ими не совершалась.
Ответ: 34.

