Азот массой 560г изобарно нагреть от 268к до 400к. Определите работу, совершенную газом при увеличении его обьема.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения задачи воспользуемся уравнением состояния идеального газа:

PV = nRT

где P - давление газа, V - объем газа, n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа.

Поскольку газ изобарно нагревается, то давление газа остается постоянным. Значит,

P₁V₁ = P₂V₂

где индексы 1 и 2 обозначают начальное и конечное состояния газа соответственно.

Из уравнения состояния идеального газа можно выразить объем газа:

V = nRT/P

Таким образом, работа, совершенная газом при увеличении его объема, равна:

A = PΔV

где ΔV = V₂ - V₁

Для начального состояния газа:

V₁ = nRT₁ / P₁ = (560г / 14г/моль) 8.31 Дж/(моль·К) 268К / 1 атм = 2667,6 л

Аналогично для конечного состояния:

V₂ = nRT₂ / P₁ = (560г / 14г/моль) 8.31 Дж/(моль·К) 400К / 1 атм = 3998,4 л

Теперь можем найти ΔV:

ΔV = V₂ - V₁ = 3998,4 л - 2667,6 л = 1330,8 л

Таким образом, работа, совершенная газом при увеличении его объема, равна:

A = PΔV = P₁ ΔV = 1 атм 1330,8 л = 1330,8 атм*л = 1330,8 Дж

Ответ: работа, совершенная газом при увеличении его объема, равна 1330,8 Дж.