Визначте роботу розширення 20 л газу під час ізобарного нагрівання від 27 градусів Цельсія до 127 градусів Цельсія. Тиск газу 90 кПа. Відповідь запишіть в Дж числом без одиниць вимірювання ( наприклад : 200).
Ответы
Ответ:
Для решения задачи используем формулу для работы расширения идеального газа:
A = n*R*(T2 - T1)
где A - работа расширения, n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная, T1 и T2 - начальная и конечная температуры газа соответственно.
Переведем объем газа в единицы измерения, соответствующие универсальной газовой постоянной:
V = 20 л = 0.02 м3
Также переведем температуры в Кельвины:
T1 = 27 + 273 = 300 К
T2 = 127 + 273 = 400 К
Найдем количество вещества газа, используя уравнение состояния идеального газа:
p*V = n*R*T
где p - давление газа.
n = p*V/(R*T) = 90 кПа * 0.02 м3 / (8.31 Дж/(моль*К) * 300 К) = 0.009 моль
Теперь можем вычислить работу расширения:
A = n*R*(T2 - T1) = 0.009 моль * 8.31 Дж/(моль*К) * (400 К - 300 К) = 74.79 Дж
Ответ: работа расширения газа при изобарном нагревании составляет 74.79 Дж.