Каково отношение работы, совершенной водородом, к работе, совершенной азотом, если оба газа изобарно расширяются в двух
Каково отношение работы, совершенной водородом, к работе, совершенной азотом, если оба газа изобарно расширяются в двух одинаковых цилиндрах под невесомыми поршнями и имеют одинаковые массы и температуры?
11.12.2023 04:42
Пояснение: Для решения данной задачи, необходимо вспомнить, что работа, совершаемая газом при изобарном расширении, связана с его объемом и давлением. Работа определяется по формуле: работа = давление * изменение объема.
При изобарном расширении газа, давление газа остается постоянным, а значит, изменение давления равно нулю. Поэтому формула работы упрощается до работы = постоянное давление * изменение объема.
В данной задаче газы расширяются под невесомыми поршнями, поэтому не происходит работы силы тяжести, и работа связана только с изменением объема.
Поскольку в задаче сказано, что газы находятся в одинаковых условиях (одинаковая масса и температура), то изменение объема для обоих газов будет одинаковым.
Следовательно, отношение работы, совершенной водородом (W1), к работе, совершенной азотом (W2), будет равно единице, то есть W1/W2 = 1.
Пример использования: Пусть водород совершил работу 100 Дж, то работа, совершенная азотом, также будет равна 100 Дж.
Совет: Для лучшего понимания этого материала, полезно изучить связь между работой и изменением объема в разных условиях расширения газа (изохорном, изобарном, изотермическом). Также рекомендуется изучить основные законы газовой формы с примерами задач.
Упражнение: В цилиндре находится кислород и азот в равных количествах и при одинаковых условиях. Отношение работы, совершенной кислородом к работе, совершенной азотом, составляет 2:3. Каково отношение объемов, в которых газы выполнили работу? (предполагается, что объемы изменяются изохорно)