РЕБЯТА, ВЫРУЧАЙТЕ, ЗАДАЧА ПО ФИЗИКЕ Углекислый газ массой m = 48 г, находившийся под давление
Р1 = 327 кПа и занимавший объем V =2,2*10^(-2)м^3, изотермическ
расширился, причем работа, совершаемая газом при расширении
равна 4000 Дж. Во сколько раз при этом уменьшилось давление газа?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи используем первое начало термодинамики:

Q = ΔU + A,

где Q - количество теплоты, ΔU - изменение внутренней энергии газа, A - работа, совершенная газом.

Поскольку процесс изотермический, то ΔU = 0.

Также из уравнения состояния идеального газа PV = nRT следует, что PV = mRT/M, где M - молярная масса газа.

Тогда A = P1V1 * ln(V2/V1).

Подставляем A = 4000 Дж, P1 = 327 кПа, V1 = 2,2*10^(-2) м^3 и находим V2.

V2 = V1 exp(A/(P1 V1))

Теперь, чтобы найти новое давление газа P2, воспользуемся уравнением PV = mRT/M:

P2 = mRT/M / V2,

где m = 48 г, R = 8.31 Дж/(моль*К), T - температура в К.

Подставляем все известные данные и находим новое давление газа P2.

Из этого можно найти во сколько раз уменьшилось давление газа:

Уменьшилось в (P1/P2) раз.