راهنمایی کوتاه: برای گاز کامل، انرژی درونی فقط به دما بستگی دارد؛ پس وقتی دما ثابت باشد، انرژی درونی تغییر نمیکند.
گامبهگام:
- به یاد بیاور که انرژی درونی یک گاز کامل فقط تابع دمای آن است و به حجم یا فشار بستگی ندارد. فرمول آن برای گاز یکاتمی است.
- در این مسئله گفته شده دما ثابت است (دمای ثابت).
- حجم گاز ۴ برابر میشود، اما چون دما تغییر نمیکند، انرژی درونی نیز تغییری نخواهد داشت.
- بنابراین انرژی درونی همان مقدار اولیه باقی میماند.
پاسخ نهایی: انرژی درونی ۱ برابر میشود (یعنی تغییر نمیکند).
مثال مشابه: گازی در دمای ۳۰۰ کلوین و حجم ۲ لیتر داریم. اگر حجم آن را در همان دما به ۸ لیتر برسانیم، انرژی درونی همچنان بدون تغییر میماند.
اگر میخواهی بیشتر یاد بگیری: میتوانی در مورد فرآیند همدما (isothermal process) مطالعه کنی تا ببینی که در این فرآیند کار و گرما با هم جبران میشوند و انرژی درونی ثابت میماند.