Задача по МКТ Воздух, занимающий объем 120 л, изобарно нагрели до температуры 500 К и объема 200 л. Масса воздуха 0.58 кг, молярная масса 0.029 кг/моль. Определите работу, совершенную воздухом.
В процессе нашёл начальную температуру 300 К, потом пытался решить задачу по формуле A = pΔV, предварительно вычислив давление через уравнение Клапейрона-Менделеева. Так получается огромное число в 20775000 джоулей. Может, кто поймёт, что я делаю не так и как правильно решить задачу?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения данной задачи необходимо учесть, что процесс изобарного нагрева описывается уравнением:

(P_1V_1 = P_2V_2)

Где (P_1) и (V_1) - начальное давление и объем, а (P_2) и (V_2) - конечное давление и объем.

Из условия задачи:

(V_1 = 120) л

(V_2 = 200) л

(T_1 = 300) K

(T_2 = 500) K

(m = 0.58) кг

(M = 0.029) кг/моль

Начнем с расчета давления воздуха в начальном состоянии:

(P_1 = \frac{m}{M} \cdot R \cdot T_1 = \frac{0.58}{0.029} \cdot 8.314 \cdot 300 = 124300) Па

Теперь найдем давление воздуха в конечном состоянии:

(P_2 = \frac{m}{M} \cdot R \cdot T_2 = \frac{0.58}{0.029} \cdot 8.314 \cdot 500 = 207200) Па

После этого можем рассчитать работу, совершенную воздухом:

(A = P_1 \cdot (V_2 - V_1) = 124300 \cdot (200 - 120) = 124300 \cdot 80 = 9944000) Дж

Таким образом, работа, совершенная воздухом при изобарном нагреве, составляет 9944000 Дж.