Условие задачи:
Газ был нагрет изобарно от 285 до 360 К. Какую работу совершил при этом газ, если его начальное давление 0,19 МПа, а начальный объем 6 м3?
Задача №5.4.8 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»
Дано:
T1=285 К, T2=360 К, p=0,19 МПа, V1=6 м3, A−?
Решение задачи:
Газ нагревался изобарно (p=const), а значит его объем увеличивался. Поэтому, если быть точнее, происходило изобарное расширение газа. Работу газа A в таком случае можно найти по формуле:
A=p(V2—V1)
Раскроем скобки в этой формуле:
A=pV1—pV2(1)
Запишем уравнение Клапейрона-Менделеева для начального и конечного состояния газа:
{pV1=νRT1(2)pV2=νRT2
С учётом этих двух уравнений, формула (1) преобразуется в такой вид:
A=νRT2—νRT1=νR(T2—T1)(3)
Количество вещества ν выразим из уравнения (2):
ν=pV1RT1
Полученное выражение подставим в формулу (3), так мы получим окончательное решение задачи в общем виде:
A=pV1RT1R(T2—T1)
A=pV1(T2T1—1)
Численное значение работы газа A равно:
A=0,19⋅106⋅6⋅(360285—1)=300000Дж=0,3МДж
Ответ: 0,3 МДж.
Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.
Смотрите также задачи:
5.4.7 Определить работу, которую совершает газ при изобарном нагревании на 50 C, если он
5.4.9 160 г гелия нагревают от 50 до 60 C. Найти работу газа при постоянном давлении
5.4.10 Рассчитайте внутреннюю энергию одноатомного идеального газа в количестве 3 моль
