Question

В процессе быстрого увеличения объёма 2 моля азота уменьшили температуру от 400 до 200 К. Определить работу газа

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Скорее всего при быстром процессе тепло не подводилось, тогда:

A = = ΔU = -  (i/2) ν·R·ΔT

A = - (5/2)·2·8,31·(200-400) = 8 310 Дж

Здесь i=5 - число степеней свободы молекулярного азота.

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать уравнение состояния идеального газа:

$PV = nRT.$

Где:

• $P$ - давление газа,
• $V$ - объем газа,
• $n$ - количество молей газа,
• $R$ - универсальная газовая постоянная,
• $T$ - температура в Кельвинах.

Мы знаем, что у нас есть 2 моля азота, начальная температура $T_1 = 400$ K, начальный объем $V_1$, конечная температура $T_2 = 200$ K и конечный объем $V_2 = V_1$, так как объем не меняется в данной задаче. Также, так как у нас азот (двухатомный газ), универсальная газовая постоянная $R$ будет $8.314$ Дж/(моль·К).

Сначала давайте найдем начальное давление $P_1$ с использованием начальной температуры:

$P_1 V_1 = nRT_1$

$P_1 = \frac{nRT_1}{V_1}$

А затем конечное давление $P_2$ с использованием конечной температуры:

$P_2 V_2 = nRT_2$

$P_2 = \frac{nRT_2}{V_2}$

Теперь, чтобы найти работу газа, мы можем использовать следующее уравнение:

$W = \int_{V_1}^{V_2} P\,dV.$

С учетом того, что у нас константное давление (так как температура и количество молей остаются постоянными), это уравнение упрощается:

$W = P \cdot (V_2 - V_1).$

Подставив значения для $P$, $V_1$ и $V_2$, получим:

$W = \frac{nRT_2}{V_2} \cdot (V_2 - V_1).$

Подставим $n = 2$, $R = 8.314$, $T_2 = 200$, $V_2 = V_1$ и $V_1$ (если у вас есть значение начального объема):

$W = \frac{2 \cdot 8.314 \cdot 200}{V_1} \cdot (V_1 - V_1).$

В данном случае, так как объем не меняется, $V_1 - V_1 = 0$, следовательно, работа $W$ будет равной нулю.

Итак, в данной задаче работа газа равна нулю.