Определить работу расширения 20 л газа при изобарическом нагревании от 300 К до 393 К. Давление газа 80 кПа.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для определения работы расширения газа при изобарическом процессе используется формула:

( W = P \cdot \Delta V )

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

Из уравнения состояния идеального газа ( PV = nRT ), где
( P ) - давление газа,
( V ) - объем газа,
( n ) - количество вещества,
( R ) - универсальная газовая постоянная,
( T ) - температура газа,

можно выразить изменение объема газа:

( \Delta V = V_2 - V_1 = \frac{nR}{P} (T_2 - T_1) ),

где ( T_1 = 300 K ), ( T_2 = 393 K ), ( P = 80 kPa ), ( n = \frac{20}{22.4} ) (так как 1 моль газа занимает 22.4 л), ( R = 8.31 кПа \cdot л / (моль \cdot K) ).

Подставляем все данные в формулу:

( \Delta V = \frac{\frac{20}{22.4} \cdot 8.31}{80} (393 - 300) \approx 4.24 л )

Теперь подставляем значение ( \Delta V ) в формулу для работы расширения:

( W = 80 \cdot 4.24 \approx 339.2 кДж )

Таким образом, работа расширения газа при изобарическом нагревании от 300 K до 393 K составляет примерно 339.2 кДж.