Условие задачи:

Вычислить работу, которую совершают 2 моля идеального газа при изобарном нагревании на 1 К.

Задача №5.4.13 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»

Дано:

$\nu=2$ моль, $\Delta T=1$ К, $p=const$, $A-?$

Решение задачи:

При изобарном нагревании ($p=const$) газа его объем увеличивается. Работу газа при изобарном расширении определяют по такой формуле:

$$A = p\left( {{V_2} — {V_1}} \right) = p{V_2} — p{V_1}\;\;\;\;(1)$$

Запишем уравнение Клапейрона-Менделеева для начального и конечного состояния газа:

$$\left\{ \begin{gathered} p{V_1} = \nu R{T_1} \hfill \\ p{V_2} = \nu R{T_2} \hfill \\ \end{gathered} \right.$$

Универсальная газовая постоянная $R$ равна 8,31 Дж/(моль·К).

Тогда формулу (1) можно переписать в следующем виде:

$$A = \nu R{T_2} — \nu R{T_1} = \nu R\left( {{T_2} — {T_1}} \right)$$

Или, что то же самое:

$$A = \nu R\Delta T$$

Произведём расчёт численного ответа:

$$A = 2 \cdot 8,31 \cdot 1 = 16,62\;Дж$$

Ответ: 16,62 Дж.

Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.

Смотрите также задачи:

5.4.12 На сколько изменится внутренняя энергия восьми молей идеального одноатомного газа
5.4.14 Каково давление одноатомного газа, занимающего объем 2 л, если его внутренняя
5.4.15 На сколько изменится давление идеального одноатомного газа, если его внутреннюю