Яку роботу виконав газ під час ізобарного розширення з об єму 4 м до об єму 6 м, якщо ця робота становить 30 кДж?

Суть вопроса: Работа изобарного процесса

Описание: Работа, выполненная газом во время изобарного процесса (то есть процесса при постоянном давлении), может быть вычислена с использованием формулы работы газа:

\[ W = P \cdot \Delta V \]

Где:
- \( W \) - работа газа (измеряется в джоулях или килоджоулях)
- \( P \) - постоянное давление газа (измеряется в паскалях или килопаскалях)
- \( \Delta V \) - изменение объема газа (измеряется в метрах кубических или литрах)

В данной задаче известны следующие данные:
- \( P \) (давление газа) - не указано
- \( \Delta V \) (изменение объема газа) - 6 м минус 4 м, то есть 2 м

\( W \) (работа газа) равна 30 кДж (килоджоулям).

Дополнительный материал: Найдем значение давления газа, подставив известные данные в формулу работы газа:

\[ 30 \, \text{кДж} = P \cdot 2 \, \text{м}^3 \]

Совет: Чтобы лучше понять концепцию работы и изобарного процесса, рекомендуется изучить основные принципы термодинамики и узнать больше о различных типах процессов, таких как изобарный, изохорный и изотермический.

Задача для проверки: Если работа, выполненная газом во время изобарного расслоения с объемом 3 м до объема 8 м, составляет 50 кДж, каково давление газа?

Предмет вопроса: Работа и энергия в физике

Разъяснение: Работа (W) определяется как произведение силы (F), приложенной к телу, на путь (d), по которому это тело перемещается в направлении силы: W = F*d. Единицей измерения работы является джоуль (Дж).

В данной задаче известно, что работа, выполненная газом, равна 30 кДж, а объем газа изменяется с 4 м до 6 м. Так как процесс является изобарным (давление газа постоянно), работу можно вычислить с помощью формулы:

W = P*(V2 - V1),

где P - давление газа, V1 и V2 - начальный и конечный объемы газа соответственно.

Так как давление неизвестно, то его нужно найти:

P = W/(V2 - V1) = 30 кДж / (6 м - 4 м) = 30 кДж / 2 м = 15 кДж/м.

Таким образом, давление газа равно 15 кДж/м.

Дополнительный материал: Найдите работу, выполненную газом при изобарном сжатии с объемом, который уменьшился с 8 м до 6 м, если давление газа равно 10 кПа.

Совет: Для лучшего понимания работы и энергии в физике, рекомендуется ознакомиться с законами сохранения энергии (закон сохранения механической энергии, закон сохранения энергии потока и закон сохранения энергии в замкнутой системе).

Проверочное упражнение: Найдите работу, выполненную газом при изобарном расширении, если начальный объем газа равен 3 м, конечный объем - 9 м, а давление газа равно 20 кПа.