Для какого из этих газов будет больше работа расширения, если один моль одноатомного газа и один моль двухатомного газа

Содержание: Работа расширения газа

Инструкция:
Работа расширения газа определяется изменением его объема при изобарическом процессе, то есть при постоянном давлении. Работу расширения можно вычислить по следующей формуле:

\[ W_{\text{расширение}} = P \cdot \Delta V \]

где \( W_{\text{расширение}} \) — работа расширения, \( P \) — давление газа и \( \Delta V \) — изменение его объема.

У одноатомных и двухатомных газов разные значения молярной массы. Для одноатомных газов молярная масса равна средней атомной массе атомов в молекуле, а для двухатомных газов - сумме масс атомов, образующих молекулу.

При изобарическом нагреве на 100 градусов молярные объемы одноатомного и двухатомного газов будут увеличиваться. Разность объемов будет определяться их газовыми постоянными.

Пример:
Пусть газовая постоянная для одноатомного газа равна \( R_1 \), а для двухатомного газа - \( R_2 \). Тогда работа расширения для одного моля каждого газа будет:

Для одноатомного газа: \( W_{\text{расширение, 1}} = P \cdot \Delta V_1 \)
Для двухатомного газа: \( W_{\text{расширение, 2}} = P \cdot \Delta V_2 \)

Значение \( \Delta V_1 \) и \( \Delta V_2 \) можно рассчитать как:
\( \Delta V_1 = R_1 \cdot \Delta T \) для одноатомного газа и \( \Delta V_2 = R_2 \cdot \Delta T \) для двухатомного газа.

Сравнивая две работы расширения, можно сделать вывод, для какого газа она больше.

Совет:
Для лучшего понимания темы работа расширения газа, рекомендуется изучить понятия молярной массы и газовых постоянных для различных газов. Также полезно ознакомиться с понятием изобарического процесса и его характеристиками.

Закрепляющее упражнение:
Определите, для какого газа работа расширения будет больше, если один моль гелия (He) и один моль кислорода (O2) подвергаются изобарическому нагреву на 200 градусов. Значения газовых постоянных следующие: \( R_{\text{He}} = 8.314 \, \text{Дж/моль} \cdot \text{К} \) и \( R_{\text{O2}} = 29.314 \, \text{Дж/моль} \cdot \text{К} \).