Question

Определите работу расширения 20 л газа при изобарном нагревании от 400К до 493К.Давление газа 100 кП

Answer 1

p=100*10^3    T1=400   T2=493    V1=20*10^-3    A=?

A=p*ΔV    V1/T1=V2/T2

V2=V1*T2/T1

A=p*V1*(T2/T1-1)=100*10^3*20*10^-3*(493/400-1)=465 Дж

==========

Answer 2

Для того, чтобы определить работу расширения газа при изобарном нагревании, нужно использовать формулу:

$$A = p \Delta V$$

где $A$ - работа, $p$ - давление, $\Delta V$ - изменение объема.

Изменение объема можно найти, используя уравнение состояния идеального газа:

$$pV = nRT$$

где $n$ - количество вещества, $R$ - универсальная газовая постоянная, $T$ - температура.

При изобарном процессе давление остается постоянным, поэтому можно записать:

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

где $V_1$ и $T_1$ - начальный объем и температура, $V_2$ и $T_2$ - конечный объем и температура.

Отсюда можно выразить конечный объем:

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

Изменение объема будет равно:

$$\Delta V = V_2 - V_1 = V_1 \left( \frac{T_2}{T_1} - 1 \right)$$

Подставляя известные данные, получаем:

$$\Delta V = 20 \cdot 10^{-3} \left( \frac{493}{400} - 1 \right) = 4.625 \cdot 10^{-3} \text{ м}^3$$

$$A = 100 \cdot 10^3 \cdot 4.625 \cdot 10^{-3} = 462.5 \text{ Дж}$$

Ответ: работа расширения 20 л газа при изобарном нагревании от 400 К до 493 К при давлении 100 кПа составляет 462.5 Дж.