Какова работа (в кДж), выполненная идеальным газом определенной массы под действием силы давления в процессе его изобарного нагрева от 290 К до 355 К при начальном давлении газа 200 кПа и начальном объеме 0,1 м3? Ответите с точностью до десятых.
Пошаговое объяснение:
Разъяснение:
Работа (W) представляет собой энергию, которую газ передает во время изменения объема под воздействием внешней силы. Для идеального газа работу можно вычислить с использованием уравнения состояния газа и формулы для работы.
В данной задаче, для вычисления работы (W), необходимо знать изменение объема (ΔV) и давление (P) газа, а также универсальную газовую постоянную (R). Формула для расчета работы идеального газа выглядит следующим образом:
W = P ΔV,
где W — работа, P — давление, ΔV — изменение объема.
Для того, чтобы вычислить работу (W) данного идеального газа, необходимо знать его начальное давление (P1), начальный объем (V1), конечную температуру (T2) и конечный объем (V2). В данной задаче известны начальное давление (P1 = 200 кПа), начальный объем (V1 = 0,1 м3), конечная температура (T2 = 355 K) и конечный объем (V2). Изначально необходимо вычислить начальную температуру (T1) по формуле:
T1 = 290 К.
Затем можно вычислить изменение объема (ΔV) по формуле:
ΔV = V2 — V1.
Подставив полученные значения в формулу работы идеального газа, можно вычислить работу (W) с точностью до десятых кДж.
Пример использования:
Дано: P1 = 200 кПа, V1 = 0,1 м3, T1 = 290 K, T2 = 355 K, V2 = ?
Решение:
1. Находим изменение объема (ΔV):
ΔV = V2 — V1.
2. Подставляем известные значения:
ΔV = V2 — 0,1 м3.
3. Подставляем начальные и конечные температуры в формулу работы:
W = P1 ΔV.
4. Рассчитываем работу (W) и округляем до десятых килоджоулей.
Совет:
— При решении задач по работе идеального газа важно правильно определить начальные и конечные значения давления, объема и температуры газа.
— Обращайте внимание на единицы измерения и переводите их в систему СИ для удобства расчетов.
— Пользуйтесь правильными формулами и не забывайте учитывать универсальную газовую постоянную (R) при необходимости.
Упражнение:
Идеальный газ начинает свое движение в состоянии с давлением 300 кПа, объемом 0,05 м3 и температурой 270 К. После нагрева в процессе изобарного расширения газ достигает объема 0,1 м3. Какую работу (в кДж) совершил газ? (Ответ округлите до десятых килоджоулей).