Question

При ізобарному нагріванні ідеальний газ виконав роботу 0,20 кДж. Під яким тиском знаходиться газ, якщо при розширенні його об'єм збільшився на 2,0*10-3 м^3?

Answer 1

Відповідь:

100кПа

Пояснення:

A=pV, звідси p=A/V=200Дж/2*10^-3м^3=100*10^3Па=100 кПа

Answer 2

Ми можемо використовувати закон ідеального газу та вираз для роботи, щоб визначити тиск газу.

Закон ідеального газу:

$PV = nRT$

де:

• $P$ - тиск газу
• $V$ - об'єм газу
• $n$ - кількість речовини газу (в молях)
• $R$ - універсальна газова стала ($8.31 \, \text{Дж/(моль} \cdot \text{К})$)
• $T$ - температура газу в кельвінах

Робота, виконана газом:

$W = -P \Delta V$

де:

• $W$ - робота
• $P$ - тиск газу
• $\Delta V$ - зміна об'єму

Знаючи, що $W = 0.20 \, \text{кДж} = 0.20 \times 10^3 \, \text{Дж}$ та $\Delta V = 2.0 \times 10^{-3} \, \text{м}^3$, ми можемо підставити ці значення у вираз для роботи:

$0.20 \times 10^3 \, \text{Дж} = -P \times 2.0 \times 10^{-3} \, \text{м}^3$

Розв'язуючи це рівняння відносно $P$:

$P = -\frac{0.20 \times 10^3 \, \text{Дж}}{2.0 \times 10^{-3} \, \text{м}^3} \approx -100 \, \text{кПа}$

Отже, тиск газу близько -100 кПа. Зверніть увагу, що умова "ізобарне нагрівання" вказує на те, що тиск залишається постійним під час нагрівання.