Question

При ізобарному нагріванні газу була виконана работа 278 Дж. Під яким тиском перебував газ, якщо при розширенні його об‘єм збільшився на 3 л?

Answer 1

Відповідь:

Пояснення: під тиском 378 Дж

Answer 2

Звідси ми можемо використовувати першу закономірність термодинаміки для ізобарного процесу:

$Q = W + \Delta U$

Де:

• $Q$ - тепло, яке надходить до газу
• $W$ - виконана над газом робота
• $\Delta U$ - зміна внутрішньої енергії газу

При ізобарному процесі зміна внутрішньої енергії пов'язана зі зміною температури газу:

$\Delta U = nC_p\Delta T$

Де:

• $n$ - кількість молей газу
• $C_p$ - молярна теплоємність при постійному тиску
• $\Delta T$ - зміна температури газу

Також, ми знаємо, що для ізобарного процесу $W = -p\Delta V$, де $p$ - тиск газу, а $\Delta V$ - зміна об'єму газу.

В нашому випадку, ми знаємо $W = 278$ Дж та $\Delta V = 3$ л. Враховуючи одиниці вимірювання, $\Delta V$ треба виразити в метрах кубічних (1 л = 0.001 м³).

Отже, $\Delta V = 3 \cdot 0.001 = 0.003$ м³.

Підставляючи всі ці значення в рівняння для $W$, ми отримаємо:

$278 = -p \cdot 0.003$

Розв'язуючи відносно $p$:

$p = -\frac{278}{0.003} \approx -92666.67 \, \text{Па}$

Таким чином, тиск газу під час ізобарного нагрівання становив приблизно 92,666.67 Па (Паскаль), що можна перевести в атмосфери, використовуючи співвідношення: 1 атмосфера = 101325 Па, отримаємо близько 0.913 атмосфер.