Какова работа, совершенная кислородом массой 320 г при изменении температуры на 10 кельвинов, при постоянном давлении?

Предмет вопроса: Работа, совершаемая газом

Инструкция: Работа, совершаемая газом, может быть определена с использованием уравнения работы:
\[W=P\cdot \Delta V\]

где \(W\) - работа, \(P\) - давление, а \(\Delta V\) - изменение объема газа.

Однако, в данной задаче объем газа неизвестен, поэтому мы должны использовать другой подход.

Работа, совершаемая газом при изменении температуры, может быть определена с использованием уравнения работы при постоянном давлении:
\[W=P\cdot \Delta V=n \cdot R \cdot \Delta T\]

где \(n\) - количество вещества газа, \(R\) - универсальная газовая постоянная, а \(\Delta T\) - изменение температуры.

Для решения данной задачи, нам нужно найти количество вещества газа. Это можно сделать, используя массу и молярную массу газа.

\(m=n \cdot M\),

где \(m\) - масса газа, \(M\) - молярная масса газа.

Теперь мы можем подставить все значения в уравнение работы, чтобы найти \(W\).

Пример:
Дано: \(m=320 \ г\), \(\Delta T=10 \ К\), \(P\) - постоянное давление.

\[M_{\text{кислорода}}=32 \ г/моль\]
\[R=8,314 \ дж/(моль \cdot К)\]

\[n=\frac{m}{M_{\text{кислорода}}}=\frac{320}{32}=10 \ моль\]
\[W=P\cdot \Delta V=n \cdot R \cdot \Delta T=10 \cdot 8,314 \cdot 10 \approx 830 \ дж\]

Совет: Чтобы упростить понимание работы, совершаемой газом, полезно запомнить формулу работы при постоянном давлении и понять, как использовать ее в соответствующих задачах. Также важно быть внимательным при подставлении числовых значений в уравнения, чтобы избежать ошибок в расчетах.

Задание: Кислород массой 400 г подвергается изменению температуры на 15 кельвинов при постоянном давлении. Найдите работу, совершенную кислородом. (Ответ: около 1247 дж).