Question

Просто делюсь балами за простое задание!! Какую работу совершат 2 моля гелия при изобарическом расширении от объёма 1 л до объёма 5 л, если его давление 100кПа?

Answer 1

Готово! Ответ на фото:

Answer 2

,.........................лови.......

Answer 3

Для решения данной задачи, мы можем использовать уравнение состояния идеального газа:

$PV = nRT$

где: $P$ - давление газа, $V$ - объем газа, $n$ - количество вещества (в данном случае моли гелия), $R$ - универсальная газовая постоянная ($R \approx 8.31 \, \text{Дж/(моль*К)}$), $T$ - абсолютная температура газа.

Для изобарического процесса давление газа остается постоянным ($P = \text{const}$). Из этого следует, что:

$\frac{{V_1}}{{T_1}} = \frac{{V_2}}{{T_2}}$

где $V_1$ и $V_2$ - объемы газа в начальном и конечном состояниях, а $T_1$ и $T_2$ - соответствующие абсолютные температуры.

Мы можем решить эту задачу, используя соотношение $\frac{{V_1}}{{T_1}} = \frac{{V_2}}{{T_2}}$:

$\frac{{1\, \text{л}}}{T_1} = \frac{{5\, \text{л}}}{T_2}$

Молярное количество вещества $n$ остается неизменным, так как никаких реакций не происходит, а только происходит расширение газа. Поэтому $n_1 = n_2 = 2\, \text{моль}$.

Теперь, чтобы найти температуры $T_1$ и $T_2$, нам нужно знать, какие объемы газа занимает 2 моля гелия при давлении 100 кПа.

Для этого можем использовать идеальное газовое уравнение $PV = nRT$ для каждого состояния.

1. Первое состояние: $P_1 = 100\, \text{кПа} = 100 \times 10^3\, \text{Па}$ $V_1 = 1\, \text{л} = 0.001\, \text{м}^3$ $n_1 = 2\, \text{моль}$ $R \approx 8.31\, \text{Дж/(моль*К)}$

$PV = nRT$ $T_1 = \frac{{P_1V_1}}{{n_1R}} = \frac{{100 \times 10^3 \times 0.001}}{{2 \times 8.31}} \, \text{К}$

2. Второе состояние: $P_2 = 100\, \text{кПа} = 100 \times 10^3\, \text{Па}$ $V_2 = 5\, \text{л} = 0.005\, \text{м}^3$ $n_2 = 2\, \text{моль}$

$PV = nRT$ $T_2 = \frac{{P_2V_2}}{{n_2R}} = \frac{{100 \times 10^3 \times 0.005}}{{2 \times 8.31}} \, \text{К}$

Теперь, после подстановки значений и вычисления, получим значения температур $T_1$ и $T_2$.

Пожалуйста, выполните вычисления, чтобы найти температуры $T_1$ и $T_2$. Если возникнут дополнительные вопросы, не стесняйтесь задать их!