При изучении явления теплообмена герметичный теплоизолированный сосуд с идеальным одноатомным газом разделили на две одинаковые части неподвижной перегородкой, способной проводить тепло (см. рисунок). После этого газ в разных частях сосуда нагрели до разных температур. Температура газа в части А равна 303 К, а в части Б равна +20 °C. Количество газа одинаково в обеих частях. Через некоторое время после окончания нагревания газы в разных частях сосуда пришли в состояние теплового равновесия. Считая, что теплоемкость сосуда пренебрежимо мала, выберите из предложенных утверждений все те, которые верно отражают изменения, происходящие с газами после окончания нагревания ко времени 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 298 К.
5. В результате теплообмена газ, находящийся в части А, совершил работу.
1. Верно. В начальный момент времени температура газа в части Б равнялась 293 К. В результате теплообмена температура газа повысится.
2. Неверно. При теплообмене температура газа в сосуде А понизится, следовательно, внутренняя энергия изменится.
3. Неверно. При теплообмене газ из части Б получал количество теплоты, а газ в части А его отдавал, так как направление теплообмена происходило от А к Б.
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. Так как газы не расширялись, то работа ими не совершалась.
Ответ: 14.

