Question

Идеальный газ массой m = 20 г и молярной массой M = 28 г/моль совершает замкнутый процесс (см. рис.). Температура в точках 1 и 2 равна: T1 = 300 К; Т2 = 496 К. Найти работу газа за цикл.

Answer 1

A12 = A34 = 0, т.к. V = const

A = A23 + A41

Прямые 2-3 и 4-1 - это изобары, следовательно, справедлива формула A = P ΔV.

При этом по Менделееву-Клапейрону мы можем заметить, что:

A = m R ΔT / M.

Значит:

A23 = m R (T3 - T2) / M,
A41 = m R (T1 - T4) / M.

A = (mR/M) * ((T3-T2) + (T1-T4)).

Температура в точках 1 и 2 известна по условию. Выясним, какова температура в точках 3 и 4.

По з. Гей-Люссака для 2-3:

V / T2 = 2V / T3 => T3 = 2T2

Для 4-1:

2V / T4 = V / T1 => T4 = 2T1

A = (2*10^(-2)*8,31/(28*10^(-3)))*((992-496) + (300-600)),

A = 1 163,4 Дж