Какая работа была совершена при адиабатическом расширении 1 кг азота, если его внутренняя энергия и температура

Тема: Адиабатическое расширение азота

Пояснение: Адиабатический процесс - это процесс, в котором теплообмена между системой и окружающей средой не происходит. При адиабатическом расширении азота внутренняя энергия и температура меняются. Чтобы определить работу, нужно знать начальное и конечное состояния системы.

Внутренняя энергия идеального газа зависит только от его температуры. Если разница внутренней энергии между начальным и конечным состояниями известна, то можно определить работу, совершенную при адиабатическом расширении.

Для рассчета работы используется формула:
$$W=\mathrm{\Delta }U=C_v\cdot \mathrm{\Delta }T$$,

где $W$ - работа, $\mathrm{\Delta }U$ - изменение внутренней энергии, $C_v$ - молярная теплоемкость при постоянном объеме, $\mathrm{\Delta }T$ - изменение температуры.

Доп. материал:
Пусть $\mathrm{\Delta }U=1000$ Дж/кг, $C_v=0.718$ кДж/кг∙К, тогда $W=0.718\cdot 1000=718$ Дж/кг.

Совет: Чтобы более глубже понять адиабатический процесс и расчет работы, рекомендуется изучить законы термодинамики и основные понятия о теплообмене и внутренней энергии идеального газа.

Упражнение: Рассмотрим адиабатическое расширение азота от начального состояния с температурой 300 К и объемом 2 л до конечного состояния с температурой 200 К. Найдите работу, совершенную при этом процессе.