Определите работу, выполненную аргоном в изобарном процессе, если его температура увеличилась в 1,5 раза

Физика: Изобарный процесс

Пояснение: В изобарном процессе давление системы остается постоянным. Работа, выполненная газом в таком процессе, может быть определена с использованием формулы:

\[ W = p \cdot (V_2 - V_1) \]

где \(W\) обозначает работу, \(p\) - постоянное давление, \(V_2\) - конечный объем газа, а \(V_1\) - начальный объем газа.

Так как в задаче сказано, что температура аргона увеличилась в 1,5 раза, это означает, что объем газа также увеличился в 1,5 раза. Пусть начальный объем \(V_1 = V\), тогда конечный объем будет \(V_2 = 1.5 \cdot V\).

Так как давление остается постоянным, мы можем записать уравнение для работы:

\[ W = p \cdot (1.5 \cdot V - V) = p \cdot (0.5 \cdot V) = 0.5 \cdot p \cdot V \]

Например:

Задача: Определите работу, выполненную аргоном в изобарном процессе, если его температура увеличилась в 1,5 раза. Давление аргона равно 2 Атм, а начальный объем газа равен 10 литрам.

Решение: Мы знаем, что начальный объем газа \(V_1 = 10\) литров и \(V_2 = 1.5 \cdot V_1 = 1.5 \cdot 10 = 15\) литров. Давление \(p = 2\) Атм.

Подставляя значения в формулу для работы, получаем:

\[ W = 0.5 \cdot 2 \cdot 10 = 10 \] Дж

Ответ: Работа, выполненная аргоном в изобарном процессе, равна 10 Дж.

Совет: Чтобы лучше понять и запомнить формулу для работы в изобарном процессе, можно представить его как сжатие или расширение газа при постоянном давлении. Изучение примеров задач с пошаговым решением поможет улучшить понимание этой физической концепции.

Дополнительное задание: Определите работу, выполненную аргоном в изобарном процессе, если его начальный объем газа равен 20 литрам, и он сжался до 10 литров при постоянном давлении 3 Атм.