Какова работа, выполненная газом, при изобарном расширении от объема 2 до 7 дм³ при давлении 0,3 МПа? Каково изменение

Содержание вопроса: Работа, внутренняя энергия и подведенное тепло при изобарном расширении газа

Объяснение: Чтобы найти работу, выполненную газом, используем формулу работы газа: Работа = Давление x Изменение объема. В данной задаче, давление газа постоянно и равно 0,3 МПа, а изменение объема равно разности конечного объема 7 дм³ и начального объема 2 дм³. Таким образом, работа, выполненная газом, равна произведению давления на изменение объема.

Для определения изменения внутренней энергии газа, используем первый закон термодинамики: Изменение внутренней энергии = подведенное тепло - совершенная работа. Поскольку известна только работа, выполненная газом, нам нужно знать, сколько тепла было подведено, чтобы найти изменение внутренней энергии.

Доп. материал:
Для решения задачи, используем данные: давление (Р) = 0,3 МПа, начальный объем (V₁) = 2 дм³ и конечный объем (V₂) = 7 дм³.
- Работа, выполненная газом = Р x (V₂ - V₁)
- Изменение внутренней энергии = Подведенное тепло - Работа

Совет: Когда решаете задачи по термодинамике газов, обратите внимание на систему единиц: давление может быть задано в паскалях (Па) или мегапаскалях (МПа), а объем - в м³ или дециметрах кубических (дм³). Убедитесь, что все величины выражены в одинаковых единицах, чтобы получить правильный результат.

Практика: Если газ изначально имел объем 5 дм³ и при изобарном расширении его объем увеличился до 12 дм³ при давлении 0,5 МПа, найдите работу, выполненную газом, изменение внутренней энергии и подведенное тепло.

Предмет вопроса: Работа, выполненная газом при изобарном расширении

Пояснение: Работа, выполненная газом, когда он расширяется при постоянном давлении (изобарное расширение), можно вычислить с помощью формулы:

\[W = P\Delta V\],

где \[P\] - давление газа, \[\Delta V\] - изменение объема газа.

В данной задаче дано, что объем газа изменился с 2 до 7 дм³, а давление равно 0,3 МПа. Чтобы найти работу, выполненную газом, подставим известные значения в формулу:

\[P = 0.3 МПа = 0.3 * 10^6 Па\],
\[\Delta V = 7 дм³ - 2 дм³ = 5 дм³\].

\[W = (0.3 * 10^6 Па) * (5 дм³) = 1.5 * 10^6 Дж\].

Ответ: Работа, выполненная газом, составляет 1.5 * 10^6 Дж.

Чтобы найти изменение внутренней энергии газа, можно использовать первый закон термодинамики, который выражает, что изменение внутренней энергии (\[\Delta U\]) равняется сумме работы (\[W\]), выполненной газом, и тепла (\[Q\]), переданного газу:

\[\Delta U = W + Q\].

Однако, в данной задаче не даны данные о переданном тепле (\[Q\]), поэтому мы не можем точно определить изменение внутренней энергии газа.

Совет: Чтобы лучше понять концепцию работы, выполненной газом, рекомендуется внимательно изучить первый закон термодинамики и ознакомиться с единицами измерения энергии (джоули, дж) и давления (паскали, Па).

Задание для закрепления: Используя формулу работы, найдите работу, выполненную газом при изобарном расширении, если объем газа изменился с 3 до 8 л при давлении 0.5 атм.