Question

Визначте роботу і зміну внутрішньої енергії криптону, якщо його об’єм збільшився від 10 до 20 л. Тиск є незмінним і дорівнює 2ꞏ10( у 5 степені) Па.6. На рисунку наведено графік процесу, що відбувався з ідеальним одноатомним газом. Яку роботу виконав газ?

Answer 1

Ответ:

Робота дорівнює 2 кДж; зміна внутрішньої енергії дорівнює 3 кДж.

Объяснение:

Дано:

V₁ = 10 л = 1 * 10⁻² м³

V₂ = 20 л = 2 * 10⁻² м³

p = 2 * 10⁵ Па

Знайти: A, ΔU

Розв'язок:

Робота газу при ізобарному розширенні обчислюється за формулою:

А = p * (V₂ - V₁)

Перевіримо одиниці обчислення формули:

[A] = Па * (м³ - м³) = Па * м³ = (Н/м²) * м³ = Н * м = Дж

Підставимо числа за умовою та знайдемо значення А:
A = 2 * 10⁵ * (2*10⁻² м³ - 1*10⁻² м³) Па = 2 * 10⁵ * 10⁻² = 2 * 10³ Дж

Виведемо формулу для обчислення зміни внутрішньої енергії:

U = 3/2 * ν * R * T

ν * R * T = p * V

U = 3/2 * p * V

ΔU = 3/2*p*V₂ - 3/2*p*V₁ = 3/2 * p * (V₂ - V₁) = 3/2 * A

Підставимо значення та знайдемо зміну внутрішньої енергії:

ΔU = 3/2 * 2*10³ Дж = 3 * 10³ Дж

Відповідь: А = 2 * 10³ Дж; ΔU = 3 * 10³ Дж.

Answer 2

Для визначення роботи і зміни внутрішньої енергії криптону при збільшенні об'єму при незмінному тиску, можна використовувати наступні формули:

1. Робота (W) виконана над газом при зміні об'єму при постійному тиску:

W = P * ΔV

де P - тиск, ΔV - зміна об'єму.

2. Зміна внутрішньої енергії (ΔU) для ідеального газу при постійному тиску:

ΔU = n * R * ΔT

де n - кількість молей газу, R - газова стала, ΔT - зміна температури.

З опису питання відомо, що тиск (P) залишається незмінним, тому можна використовувати першу формулу.

1. Зміна об'єму (ΔV) дорівнює різниці між новим і початковим об'ємами:

ΔV = V_кінцевий - V_початковий = 20 л - 10 л = 10 л = 0.01 м³ (1 л = 0.001 м³)

2. Тиск (P) дорівнює 2 * 10^5 Па.

Тепер ми можемо обчислити роботу (W):

W = P * ΔV = 2 * 10^5 Па * 0.01 м³ = 2000 Дж

Отже, робота, виконана над криптоном, становить 2000 Дж.

Щодо другого запитання про графік процесу ідеального одноатомного газу, для визначення роботи з графіку потрібно знати площу під кривою графіка. Робота визначається як площа під кривою на графіку процесу. Без самого графіка або додаткових даних про нього важко відповісти на це запитання.