Какова работа, выполненная газом во время расширения и как изменилась его внутренняя энергия при нагреве от 290K

Название: Работа газа и изменение внутренней энергии при нагреве

Описание: Работа, выполненная газом во время его расширения, определяется как произведение давления газа на изменение его объема. Формула для расчета работы газа:

\[Работа = давление \times изменение объема\]

Внутренняя энергия газа может изменяться в результате изменения его температуры. Формула для расчета изменения внутренней энергии можно записать следующим образом:

\[Изменение внутренней энергии = n \times C_v \times \Delta T\]

где \(n\) - количество вещества газа, \(C_v\) - молярная удельная теплоемкость при постоянном объеме, \(\Delta T\) - изменение температуры.

В задаче у нас есть информация о изменении температуры и о том, что давление газа остается постоянным. Таким образом, изменение внутренней энергии можно рассчитать с помощью формулы выше.

Демонстрация: Пусть для углекислого газа масса равна 10 г. Тогда можно использовать известные значения для углекислого газа: молярная масса CO2 - 44 г/моль, а молярная удельная теплоемкость при постоянном объеме (Cv) - 20.8 Дж/(моль·К). Из этих данных можно рассчитать количество вещества \(n\) и изменение внутренней энергии газа.

Совет: Для лучшего понимания концепции работы и изменения внутренней энергии газа, рекомендуется изучить законы термодинамики, включая первый и второй законы термодинамики. Понимание этих концепций и усвоение формул поможет вам успешно решать подобные задачи.

Упражнение: Пусть у вас есть газ массой 5 г. Если этот газ расширяется от объема 2 л до 4 л при постоянном давлении, рассчитайте работу, выполненную газом во время расширения. Коэффициент газа \(Ц_v\) равен 20 Дж/моль·К.