Яку роботу виконує газ, коли він розширюється в циліндрі об ємом 0,7 м3 від температури 280 K до 296 K при постійному

Содержание вопроса: Закон Шарля

Объяснение: Закон Шарля, также известный как закон гомогенных объемов или закон Шарля-Гей-Люссака, гласит, что при постоянном давлении, объем газа прямо пропорционален его температуре. Формула, описывающая этот закон, выглядит следующим образом:

V₁/T₁ = V₂/T₂

где V₁ и V₂ - начальный и конечный объемы газа соответственно, T₁ и T₂ - начальная и конечная температуры газа соответственно.

В данной задаче нам дан начальный объем газа V₁ = 0,7 м³, начальная температура T₁ = 280 K, конечная температура T₂ = 296 K и постоянное давление P = 100 кПа. Мы хотим найти конечный объем газа V₂.

Мы можем использовать формулу Закона Шарля, чтобы решить эту задачу:

V₁/T₁ = V₂/T₂

Подставляя значения:

0,7/280 = V₂/296

Чтобы найти V₂, мы можем переписать формулу:

V₂ = (V₁/T₁) * T₂

V₂ = (0,7/280) * 296

V₂ ≈ 0,74 м³

Таким образом, конечный объем газа составляет около 0,74 м³, когда газ расширяется от температуры 280 K до 296 K при постоянном давлении 100 кПа.

Совет: Для лучшего понимания закона Шарля рекомендуется изучить основные принципы газовой теории, включая молекулярную кинетику газов. Также полезно визуализировать процесс расширения и сжатия газа в цилиндре, представив его поведение на молекулярном уровне.

Задание для закрепления: Какой будет конечный объем газа, если начальный объем составляет 1,5 м³, начальная температура - 300 K, конечная температура - 350 K при постоянном давлении 200 кПа? (ответ округлить до двух знаков после запятой).