Question

Азот массой m = 14 г сжимают изотермически при температуре Т = 300 К от давления P1 = 100 кПа до давления P2 = 500 кПа. Определить величину работы внешних сил.

Answer 1

1) по М.-К.: P V = v R T,

V1 = v R T / P1

V1 = (14*10^(-3) * 8,31 * 300) / (28*10^(-3) * 10^(5)) = 12,4*10^(-3) м^3

2) т.к. T = const, то по Б.-М.: P1 V1 = P2 V2,

V2 = (P1 V1) / P2 = (10^(5) * 12,4*10^(-3)) / 5*10^(5) =  2,4*10^(-3) м^3

3) т.к. над газом совершают работу, то работа газа отрицательна, а работа внешних сил - положительна, причем по модулю они равны

работа при изотермическом изопроцессе: A = v R T ln(V2/V1)

A = 0,5 * 8,31 * 300 * ln(2,4/12,4) ≈ -2047 Дж

Значит, А(вн) = 2047 Дж