Скільки роботи виконує газ під час адіабатного розширення, якщо його температура знижується на 80 °С, і в циліндрі

Тема: Работа идеального газа

Описание: Работа выполненная газом можно определить через изменение его внутренней энергии. В данном случае, у нас есть адиабатное (без теплообмена) расширение газа, при котором его температура снижается на 80°C. Чтобы определить работу газа, используем уравнение для работы:

\(W = (C_v \cdot m) \cdot (T_2 - T_1)\),

где \(W\) - работа газа, \(C_v\) - удельная теплоемкость при постоянном объеме (для аргона равна 0.312 кДж/(кг·°С)), \(m\) - масса газа (0.5 кг), \(T_2\) - конечная температура (в данном случае, исходная температура минус 80°C), \(T_1\) - начальная температура.

Заменяем значения в уравнении:

\(W = (0.312 \cdot 0.5) \cdot (-80)\).

Выполняем расчеты:

\(W = -12.48\) кДж.

Значение является отрицательным, так как газ выполняет работу при сжатии. Измеряется в джоулях, кило-джоулях или джоулях в метрах.

Совет: Для лучшего понимания работы газа, рекомендуется ознакомиться с законами термодинамики и удельной теплоемкостью газа при постоянном объеме.

Задание: Какая работа будет выполнена газом при адиабатном сжатии, если его температура повышается на 50 °C, а начальная температура составляет 20 °C? (Удельная теплоемкость при постоянном объеме равна 0.400 кДж/(кг·°С), масса газа - 1 кг).