Какой объем работы был совершен одноатомным газом, если его изобарно нагрели, сообщив ему 2кДж тепла?

Пушик

38

Для решения этой задачи, мы можем воспользоваться уравнением работы для изобарного процесса:

\[ W = P \cdot \Delta V \]

где \( W \) - работа, \( P \) - давление, \( \Delta V \) - изменение объема.

Для одноатомного газа, мы можем использовать уравнение состояния идеального газа:

\[ PV = nRT \]

где \( n \) - количество вещества газа, \( R \) - универсальная газовая постоянная, \( T \) - абсолютная температура.

Мы знаем, что в данной задаче газ был изобарно нагрет, что означает, что давление газа остается постоянным. Поэтому можно записать уравнение состояния идеального газа в следующем виде:

\[ P \cdot \Delta V = nRT \]

Теперь, мы можем найти изменение объема. Для этого, мы можем использовать формулу для количества вещества:

\[ n = \frac{m}{M} \]

где \( m \) - масса, \( M \) - молярная масса.

Известно, что работа равна 2 кДж, что составляет 2000 Дж.

Мы можем использовать это знание, чтобы найти давление газа. Предположим, что объем газа изначально равен \( V_1 \), а конечный объем равен \( V_2 \).

Тогда, изменение объема можно записать следующим образом:

\[ \Delta V = V_2 - V_1 \]

Теперь мы можем объединить все наши известные данные и решить задачу:

\[ P \cdot (V_2 - V_1) = \frac{m}{M} \cdot R \cdot T \]

\[ P \cdot (V_2 - V_1) = \frac{m}{M} \cdot R \cdot T \]

\[ (V_2 - V_1) = \frac{m}{M} \cdot \frac{R \cdot T}{P} \]

\[ (V_2 - V_1) = \frac{m \cdot R \cdot T}{M \cdot P} \]

\[ V_2 = V_1 + \frac{m \cdot R \cdot T}{M \cdot P} \]

Теперь, мы можем подставить значения, чтобы найти итоговый объем \( V_2 \). Однако, для этого нам нужно знать значения массы \( m \), молярной массы \( M \), давления \( P \) и температуры \( T \). К сожалению, эти значения не указаны в задаче, поэтому мы не можем дать конкретный численный ответ. Однако, у нас есть общая формула, которую мы можем использовать для решения задачи, как только будут известны нужные значения.