Идеальный газ, состоящий из одного атома, претерпевает изменение с состояния 1 в состояние 2, как показано
Идеальный газ, состоящий из одного атома, претерпевает изменение с состояния 1 в состояние 2, как показано на изображении. Каково численное значение работы, с учетом знака, выполненной газом в этом процессе в джоулях? Также, пожалуйста, укажите плотность газа, обозначенную как р, в кг/м^3.
Ивановна 27
Дано:Состояние 1:
Давление:
Объем:
Состояние 2:
Давление:
Объем:
Для определения работы, выполненной газом в этом процессе, мы можем использовать формулу:
где
Поскольку дан идеальный газ, то используем уравнение состояния идеального газа
Для одноатомного идеального газа удельная теплоёмкость в постоянном объеме равна
Теплоёмкость газа при постоянном давлении
Плотность газа
Давайте начнем с вычисления плотности газа.
Мы можем использовать уравнение состояния, чтобы выразить молярную массу
Подставляя это значение
Теперь мы можем вычислить плотность газа
Теперь, когда у нас есть значение плотности газа
Значение
Подставляя значение
Теперь давайте вычислим работу
Выполняя интегрирование:
Подставив значения состояний 1 и 2, вычисляем работу
Ответ: Численное значение работы, выполненной газом в этом процессе, с учетом знака, составляет -108 джоулей. Плотность газа составляет примерно 30497 килограммов на кубический метр.