Какова работа, совершаемая газом во время изохорного перехода системы, когда давление меняется с 1 кПа на 3 кПа?

Тема урока: Работа, совершаемая газом во время изохорного перехода

Инструкция: Во время изохорного (постоянного объема) перехода системы работа, совершаемая газом, может быть рассчитана по формуле работы, используя уравнение состояния идеального газа. Формула работы для изохорного процесса выглядит следующим образом:

\[ W = P \cdot (V_2 - V_1) \]

где:
W - работа, совершаемая газом,
P - давление газа,
V1, V2 - объемы газа в начальном и конечном состоянии соответственно.

В данном примере нам дано, что давление меняется с 1 кПа на 3 кПа. Поскольку переход является изохорным, мы можем считать, что объем газа остается постоянным, то есть \( V_1 = V_2 \).

Подставив данные в формулу, получаем:

\[ W = 3 \, \text{кПа} \cdot (V_2 - V_1) \]

Поскольку \( V_1 = V_2 \), то \( (V_2 - V_1) = 0 \), и следовательно, работа, совершаемая газом, равна нулю.

Например:
Задача: Какова работа, совершаемая газом во время изохорного перехода системы с давлением, изменяющимся с 1 кПа на 3 кПа?
Ответ: Работа, совершаемая газом, равна нулю.

Совет: Для лучшего понимания изохорных процессов, рекомендуется ознакомиться с уравнением состояния идеального газа (уравнение Клапейрона) и основными законами термодинамики, связанными с работой и энергией газа.

Задача для проверки: При изохорном переходе системы газового состояния от давления 2 кПа до 4 кПа работа, совершаемая газом, составляет 120 Дж. Какой объем газа был занимаем в начальном состоянии, если его объем в конечном состоянии составляет 0.5 м³? (Ответ: \( V_1 = 0.25 \, \text{м}^3 \))