Найдите работу (в кДж), выполненную идеальным газом определенной массы при изобарном нагревании с начальной

  • 51
Найдите работу (в кДж), выполненную идеальным газом определенной массы при изобарном нагревании с начальной температурой 290 К до конечной температуры 355 К при заданном давлении газа и начальном объеме 200 кПа и 0,1 м3. Предоставьте ответ с точностью до десятых.
Лесной_Дух
69
Для решения данной задачи, нужно воспользоваться формулой для работы \(A\) идеального газа при изобарном процессе:

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

Где:
\( A \) - работа идеального газа,
\( P \) - заданное давление газа,
\( \Delta V \) - изменение объема идеального газа.

Так как процесс изобарный, то давление газа остается постоянным на протяжении всего процесса.

Изначально будем иметь:
\( P = 200 \) кПа и \( V_1 = 0.1 \) м³ при \( T_1 = 290 \) К,
а конечные значения:
\( P = 200 \) кПа и \( V_2 \) - нам неизвестно, но мы можем его выразить через \( T_2 \) и известные значения объема и температуры.

Согласно уравнению состояния идеального газа \( PV = nRT \), где \( n \) - количество вещества, \( R \) - универсальная газовая постоянная, равная \( 8.314 \) Дж / (моль · К).

Мы можем использовать уравнение состояния идеального газа, чтобы найти \( V_2 \):

\[
V_1 = \frac{{nRT_1}}{{P}}
\]
\[
V_2 = \frac{{nRT_2}}{{P}}
\]

Теперь, мы можем найти \( \Delta V \):

\[
\Delta V = V_2 - V_1
\]

Последний шаг - найти работу идеального газа \( A \):

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

Зная все эти формулы, можно перейти к решению задачи.