Какая работа (в Дж) была совершена, когда идеальный двухатомный газ, находящийся в изолированном от тепла сосуде

Тема урока: Работа в процессе сжатия идеального газа

Объяснение: Работа в физике определяется как произведение силы на перемещение. При сжатии идеального газа работа совершается за счет изменения объема газа. Формула для вычисления работы W в процессе сжатия газа выглядит следующим образом:

W = -P∆V,

где P - давление газа, а ∆V - изменение объема газа.

В данной задаче у нас изолированная система, поэтому совершается только работа газа. В первом случае газ нагревается на ∆T и затем быстро сжимается. При сжатии идеального газа изменение объема (∆V) имеет отрицательное значение. Зная, что работа W равна произведению давления P на изменение объема (∆V), мы можем вычислить работу в первом случае.

Во втором случае 40% молекул газа диссоциируют на атомы. Это означает, что количество молекул газа уменьшается на 40%, а, следовательно, объем газа ∆V уменьшается. Затем газ быстро сжимается, и процесс повторяется. Снова используем формулу для вычисления работы W на основе давления P и изменения объема (∆V).

Пример:
Для первого случая, если давление газа равно 2 Па и изменение объема равно -0,5 м³, мы можем вычислить работу следующим образом:
W = -P∆V
W = -2 * (-0,5)
W = 1 Дж

Для второго случая, если давление газа равно 3 Па и изменение объема равно -0,8 м³, мы можем вычислить работу следующим образом:
W = -P∆V
W = -3 * (-0,8)
W = 2,4 Дж

Совет: Чтобы лучше понять концепцию работы газа в процессе сжатия, рекомендуется ознакомиться с формулами и определениями, связанными с работой, давлением и объемом идеального газа.

Задание для закрепления:
Какая работа будет совершена, если идеальный газ с давлением 4 Па и изменением объема -0,3 м³ будет быстро сжат? После сжатия газ нагревается на 50 градусов по Цельсию, а затем снова быстро сжимается с изменением объема -0,5 м³. Какая работа будет совершена во втором случае?