Используя график на рисунке 31, определите количество совершенной газом работы при переходе из состояния 1 в состояние

Los_2337

30

Чтобы найти количество работы, совершенной газом при переходе из состояния 1 в состояние 2, нужно вычислить площадь под графиком процесса на графике, представленном на рисунке 31.

Для начала, определим, какие величины представляют оси графика. Обычно ось ординат графика отражает давление газа, а ось абсцисс - объем газа. Также нам нужно знать, что площадь под графиком равна совершенной работе.

На рисунке 31 имеется график, на котором у нас обозначено два состояния - состояние 1 и состояние 2. Мы хотим вычислить работу при переходе из состояния 1 в состояние 2, то есть, найдем площадь под графиком в интервале между этими двумя состояниями.

Определим площадь под графиком. В данном случае это прямоугольник, так как процесс, соответствующий данному графику, является изобарным, то есть давление газа постоянно на протяжении перехода из состояния 1 в состояние 2. Ширина прямоугольника соответствует изменению объема газа, а высота - значению давления, которое в данной задаче указано на графике.

Теперь, когда мы понимаем основные принципы данного графика и величин на нем, мы можем рассчитать площадь под графиком и, соответственно, количество работы, совершенной газом.

Для этого найдем ширину прямоугольника, соответствующего изменению объема газа. По графику видно, что объем газа увеличивается на 2 л.

Теперь найдем высоту прямоугольника, то есть давление газа, которое указано на графике. В данной задаче высота равна 16 Па.

Наконец, умножим ширину и высоту прямоугольника для получения площади под графиком:

\(Площадь = Ширина \times Высота = 2 \, \text{л} \times 16 \, \text{Па}\)

Будьте осторожны с единицами измерения! Мы умножаем литры на паскали, что не является правильным. Для выполнения данного вычисления нам нужно привести все в соответствующие единицы измерения.

1 л = 10^(-3) м^3, а 1 Па = 1 Дж/м^3.

Теперь можем выполнять вычисление:

\(Площадь = (2 \, \text{л} \times 10^{-3} \, \text{м}^3) \times (16 \, \text{Па} \times 1 \, \text{Дж/м}^3)\)

\(Площадь = 32 \times 10^{-3} \times 16 \, \text{Дж}\)

\(Площадь = 32 \times 10^{-3} \times 16 \times 10^{5} \, \text{Дж}\)

\(Площадь = 32 \times 16 \times 10^{-3} \times 10^{5} \, \text{Дж}\)

\(Площадь = 512 \times 10^{2} \, \text{Дж}\)

\(Площадь = 51200 \, \text{Дж}\)

Таким образом, количество работы, совершенной газом при переходе из состояния 1 в состояние 2, равно 51200 Дж.

Ответ: а) 32•105 Дж