При обратимом адиабатическом расширении азота (N2) массой m = 0.5 кг, его температура понижается на ΔT = 5 К. Определить работу А, совершаемую газом при расширении. Показатель адиабаты и молярная масса азота γ = 1.4 и μ = 28 г/моль, соответственно.
Ответ дать в кДж, округлив до двух цифр после десятичной точки.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для определения работы, совершаемой газом при адиабатическом расширении, воспользуемся формулой:

A = - m c_v ΔT

где c_v - удельная теплоемкость при постоянном объеме.

Учитывая, что для идеального газа c_v = R / (γ - 1), где R - универсальная газовая постоянная, найдем c_v:
R = 8.314 Дж/(мольК)
R = 8.314 10^-3 кДж/(мольК)
c_v = R / (γ - 1)
c_v = 8.314 10^-3 / (1.4 - 1)
c_v = 5.56 10^-3 кДж/(мольК)

Теперь можем подставить значения в формулу для работы:

A = -0.5 5.56 10^-3 * 5
A = -0.0139 кДж

Ответ: работа, совершаемая газом при адиабатическом расширении, составляет 0.014 кДж (округляем до двух знаков после запятой).