Чему равна работа, совершенная газом в количестве 3 моль при сжатии, если температура увеличилась на 100 К? потери тепла не учитываются. (дано, решение)
Работа, совершаемая газом, можно определить с использованием уравнения газового состояния и первого начала термодинамики.
Для решения данной задачи нам дано, что газ совершил сжатие и его количество равно 3 моль. Также нам известно, что температура газа увеличилась на 100 К.
Поскольку нам дано, что потери тепла не учитываются, можно предположить, что процесс, описывающий сжатие газа, является адиабатическим. В таком случае, изменение внутренней энергии газа будет равно нулю (так как нет потерь или приобретения энергии в виде тепла). Следовательно, работа, совершенная газом, будет равна изменению его удельной энтальпии (δH).
Удельную энтальпию газа можно выразить следующим выражением:
δH = Cp * δT
где Cp - теплоемкость газа при постоянном давлении, δT - изменение температуры газа.
Если газ идеальный, то Cp можно выразить как Cp = n * R, где n - количество молей газа, R - универсальная газовая постоянная.
Тогда, работа, совершенная газом, будет равна:
работа = δH = Cp * δT = n * R * δT = 3 моль * R * 100 К
Теперь мы должны определить значение универсальной газовой постоянной (R). В системе СИ она равна приблизительно 8,314 Дж/(моль·К).
Таким образом, подставляя значения в формулу, получаем:
работа = 3 моль * 8,314 Дж/(моль·К) * 100 К = 2,4942 кДж
Таким образом, работа, совершенная газом при сжатии, равна 2,4942 кДж.
Для решения данной задачи нам дано, что газ совершил сжатие и его количество равно 3 моль. Также нам известно, что температура газа увеличилась на 100 К.
Поскольку нам дано, что потери тепла не учитываются, можно предположить, что процесс, описывающий сжатие газа, является адиабатическим. В таком случае, изменение внутренней энергии газа будет равно нулю (так как нет потерь или приобретения энергии в виде тепла). Следовательно, работа, совершенная газом, будет равна изменению его удельной энтальпии (δH).
Удельную энтальпию газа можно выразить следующим выражением:
δH = Cp * δT
где Cp - теплоемкость газа при постоянном давлении, δT - изменение температуры газа.
Если газ идеальный, то Cp можно выразить как Cp = n * R, где n - количество молей газа, R - универсальная газовая постоянная.
Тогда, работа, совершенная газом, будет равна:
работа = δH = Cp * δT = n * R * δT = 3 моль * R * 100 К
Теперь мы должны определить значение универсальной газовой постоянной (R). В системе СИ она равна приблизительно 8,314 Дж/(моль·К).
Таким образом, подставляя значения в формулу, получаем:
работа = 3 моль * 8,314 Дж/(моль·К) * 100 К = 2,4942 кДж
Таким образом, работа, совершенная газом при сжатии, равна 2,4942 кДж.