Какова работа, выполненная при сжатии идеального газа объемом одной моль под постоянным давлением 105 Па, когда

Тема вопроса: Работа при сжатии идеального газа

Объяснение: Работа, совершаемая при сжатии идеального газа, может быть рассчитана, используя формулу работы:

Работа (W) = -P * ΔV

где P - постоянное давление, ΔV - изменение объема газа.

В данной задаче у нас идеальный газ объемом одной моль, который сжимается под постоянным давлением 105 Па. Также дано изменение температуры с 20 °C до (не дано в условии).

Для решения задачи нам нужно знать соотношение между объемом идеального газа, его температурой и давлением. Это соотношение можно выразить через идеальный газовый закон:

PV = nRT

где P - давление, V - объем, n - количество вещества (в данной задаче одна моль), R - универсальная газовая постоянная, T - температура.

Мы можем использовать это соотношение, чтобы найти изменение объема газа (ΔV) и затем рассчитать работу.

Демонстрация:
Допустим, что температура изменяется с 20 °C (293 K) до 30 °C (303 K):
ΔT = 303 K - 293 K = 10 K

Теперь мы можем использовать идеальный газовый закон:
P1V1 / T1 = P2V2 / T2

105 * 1 / 293 = 105 * V2 / 303

V2 = (105 * 1 * 303) / (105 * 293) = 1.030 м³

Теперь мы можем рассчитать работу, используя формулу:
W = -P * ΔV = -105 * (1.030 - 1) = -105 * 0.030 = -3.15 Дж

Таким образом, работа, выполненная при сжатии идеального газа объемом одной моль под постоянным давлением 105 Па при изменении его температуры с 20 °C до 30 °C, равна -3.15 Дж.

Совет: Для лучшего понимания работы при сжатии идеального газа, рекомендуется изучить законы идеальных газов. Обратите внимание на идеальный газовый закон и формулу работы, чтобы быть готовыми к решению подобных задач.

Проверочное упражнение: Какова работа, выполненная при сжатии идеального газа объемом 2 м³ под постоянным давлением 200 Па, когда его температура меняется с 25 °C до 35 °C? Ответ дайте с точностью до двух десятичных знаков.