Двухатомному газу сообщено количество теплоты 500 кДж. При этом газ расширяется при постоянном давлении. Найти работу расширения газа?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для расчета работы расширения газа используем формулу:

(Q = \text{работа} + \Delta U),

где Q - количество теплоты, работа - работа расширения газа, (\Delta U) - изменение внутренней энергии газа.

Поскольку газ расширяется при постоянном давлении, работа равна:

(W = -P\Delta V),

где P - давление газа, (\Delta V) - изменение объема газа.

Также используем первое начало термодинамики:

(\Delta U = Q - W),

(W = -P\Delta V),

Таким образом,

(W = -P\Delta V = -P(V_2 - V_1) = -P\Delta V).

Используя уравнение состояния идеального газа (PV = nRT), можем переписать формулу для работы:

(W = -nR(T_2 - T_1)),

где n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная, (T_2) и (T_1) - конечная и начальная температуры газа соответственно.

Подставляем данные:

(W = -nR(T_2 - T_1) = -2R(500) = -1000R),

В итоге работа расширения газа равна -1000R кДж.