Углекислый газ, находящийся под тяжелым поршнем в цилиндре, совершает работу при его нагревании на 90К. Работа, совершаемая газом, может быть вычислена по следующей формуле:
[W = P \cdot \Delta V]
где: (W) - работа, (P) - давление газа, (\Delta V) - изменение объема газа.
Используем уравнение состояния идеального газа (PV = nRT), где (n) - количество молей газа, (R) - универсальная газовая постоянная.
Поскольку масса газа дана, можно определить количество молей газа:
[n = \frac{m}{M}]
где (m) - масса газа, (M) - молярная масса газа.
Поэтому:
[n = \frac{0.3}{44} = 0.0068\ mol]
Теперь можем выразить давление газа через уравнение состояния:
[P = \frac{nRT}{V_{initial}}]
где (V_{initial}) - начальный объем газа.
Для вычисления работы необходимо также знать изменение объема газа, которое можно определить как:
[\Delta V = V{final} - V{initial}]
где (V_{final}) - окончательный объем газа после нагрева.
Таким образом, мы можем вычислить работу, которую совершает углекислый газ при его нагревании на 90К.
Углекислый газ, находящийся под тяжелым поршнем в цилиндре, совершает работу при его нагревании на 90К. Работа, совершаемая газом, может быть вычислена по следующей формуле:
[W = P \cdot \Delta V]
где:
(W) - работа, (P) - давление газа, (\Delta V) - изменение объема газа.
Используем уравнение состояния идеального газа (PV = nRT), где (n) - количество молей газа, (R) - универсальная газовая постоянная.
Поскольку масса газа дана, можно определить количество молей газа:
[n = \frac{m}{M}]
где (m) - масса газа, (M) - молярная масса газа.
Поэтому:
[n = \frac{0.3}{44} = 0.0068\ mol]
Теперь можем выразить давление газа через уравнение состояния:
[P = \frac{nRT}{V_{initial}}]
где (V_{initial}) - начальный объем газа.
Для вычисления работы необходимо также знать изменение объема газа, которое можно определить как:
[\Delta V = V{final} - V{initial}]
где (V_{final}) - окончательный объем газа после нагрева.
Таким образом, мы можем вычислить работу, которую совершает углекислый газ при его нагревании на 90К.