Какова работа, выполненная рабочим телом, если оно получило 50 кДж теплоты от идеального нагревателя при температуре

Тема: Тепловая работа идеального газа

Разъяснение: Работа, выполненная рабочим телом при получении теплоты от идеального нагревателя, может быть вычислена с использованием формулы для тепловой работы идеального газа.

Формула для тепловой работы идеального газа (W) выглядит следующим образом:

W = Q1 - Q2,

где Q1 - полученная теплота от нагревателя, Q2 - отданная теплота холодильнику.

В данной задаче известно, что нагреватель передал 50 кДж теплоты рабочему телу (Q1 = 50 кДж), а температура холодильника составляет 300 К. Так как нагреватель и холодильник являются идеальными, энергия не потеряется и теплота передаётся полностью.

Температурные изменения мы можем учесть по формуле:

Q = m*c*(ΔT),

где Q - теплота, m - масса вещества, c - удельная теплоёмкость, ΔT - изменение температуры.

Для данной задачи, поскольку не указано ничего о массе вещества, мы можем считать её постоянной и не учитывать в расчётах.

Используя значение ΔT = T1 - T2, подставим известные значения:

Q1 = m*c*(T1 - T2).

Для идеального газа удельная теплоёмкость (c) постоянна и зависит только от типа газа. Поэтому мы можем записать:

Q1 = n*C*(T1 - T2),

где n - количество вещества, C - молярная удельная теплоёмкость газа.

В результате получим:

W = n*C*(T1 - T2).

Подставим известные значения в формулу:

W = n*C*(400 K - 300 K).

Подсчитав значение выражения, мы получим работу, выполненную рабочим телом.

Пример использования: Работа, выполненная рабочим телом, равна 10 кДж.

Совет: Чтобы лучше понять тему тепловой работы идеального газа, рекомендуется изучить основные понятия термодинамики, удельную теплоёмкость газов и формулу для тепловой работы газа.

Упражнение: Сколько работа будет выполнена рабочим телом, если оно получит 80 кДж теплоты от идеального нагревателя при температуре 600 К, а температура холодильника составляет 400 К? Ответ округлите до ближайшей десятой.