Яке було початкове розширення газу при тиску 2*10^5 Па, якщо воно виконало роботу 0,2 кДж, а кінцеве розширення газу

Тема занятия: Розширення газу при постійному тиску

Об"яснення:

Розширення газу може бути визначено за допомогою рівняння роботи:

$$\text{Робота} = \text{Початкове розширення} - \text{Кінцеве розширення}$$

Дано:

Початкове розширення газу ($V_i$) - невідоме;

Кінцеве розширення газу ($V_f$) - $2.5 \times 10^{-3}$ м^3;

Робота ($W$) - $0.2$ кДж $= 0.2 \times 10^3$ Дж.

У нашому випадку, розширення газу відбувається при постійному тиску, тому ми можемо скористатися рівнянням роботи:

$$W = P \cdot (V_f - V_i)$$

Розв"язуємо рівняння відносно $V_i$:

$$V_i = V_f - \frac{W}{P}$$

Підставляємо відомі значення:

$$V_i = 2.5 \times 10^{-3} - \frac{0.2 \times 10^3}{2 \times 10^5}$$

$$V_i = 2.5 \times 10^{-3} - 1 \times 10^{-3}$$

$$V_i = 1.5 \times 10^{-3}$$

Отже, початкове розширення газу становить $1.5 \times 10^{-3}$ м^3.

Приклад використання:

Знайдіть початкове розширення газу при тиску $2 \times 10^5$ Па, якщо робота, виконана газом, дорівнює $0.2$ кДж, а кінцеве розширення газу становить $2.5 \times 10^{-3}$ м^3.

Порада:

Щоб зрозуміти тему розширення газу краще, рекомендується вивчити основні закони газів, такі як рівняння стану ідеального газу та рівняння роботи при розширенні газу. Також важливо зрозуміти, які величини впливають на розширення газу, такі як тиск, обсяг і робота.

Вправа:

Якщо розширення газу при тиску $1.5 \times 10^5$ Па, робота, виконана газом, становить $0.5$ кДж, а кінцеве розширення газу дорівнює $3 \times 10^{-3}$ м^3, знайдіть початкове розширення газу.