Какова работа, совершенная газом, при изобарном расширении от объема 2 до 7 дм^3 при давлении 0,3 МПа? Какое приращение

Муравей

25

Для начала, нам понадобится уравнение рабочего газа, связывающее работу \(W\), совершаемую газом, объемом газа \(V_1\) и \(V_2\) на начальной и конечной стадиях, и давлением \(P\) константным на протяжении процесса. Уравнение рабочего газа имеет следующий вид:

\[W = P(V_2- V_1)\]

где:
\(W\) - работа, совершаемая газом,
\(P\) - давление газа,
\(V_2\) - объем газа на конечной стадии,
\(V_1\) - объем газа на начальной стадии.

У нас имеется изначальный объем газа \(V_1 = 2 \, \text{дм}^3\), конечный объем газа \(V_2 = 7 \, \text{дм}^3\) и постоянное давление газа \(P = 0.3 \, \text{МПа}\).

Заменяя значения в уравнение, мы получаем:

\[W = 0.3 \, \text{МПа} \cdot (7 \, \text{дм}^3 - 2 \, \text{дм}^3)\]

Рассчитаем работу:

\[W = 0.3 \, \text{МПа} \cdot 5 \, \text{дм}^3\]

\[W = 1.5 \, \text{МПа} \cdot \text{дм}^3\]

Теперь перейдем к расчету приращения внутренней энергии. Для изобарного процесса приращение внутренней энергии \(ΔU\) связано с работой \(W\) и количеством подведенного тепла \(Q\) уравнением:

\[ΔU = Q - W\]

Так как у нас нет информации о количестве подведенного тепла, мы не можем рассчитать точное значение \(ΔU\) в данной задаче.

Однако, если предположить, что процесс является адиабатическим (т.е. отсутствует теплообмен между газом и окружающей средой), можно утверждать, что \(Q = 0\). В этом случае, расчет приращения внутренней энергии \(ΔU\) сводится к:

\[ΔU = -W\]

\[ΔU = -1.5 \, \text{МПа} \cdot \text{дм}^3\]

Полученное значение \(-1.5 \, \text{МПа} \cdot \text{дм}^3\) будет являться приращением внутренней энергии, если процесс изобарного расширения считать адиабатическим.

Обратите внимание, что без дополнительной информации о количестве подведенного тепла, невозможно точно определить приращение внутренней энергии \(ΔU\) и количество подведенного тепла \(Q\) в данной задаче.