газ при нормальном давлении занимал объем в 30 литров. после того как газ изотермически сжали, его объем уменьшился до 15 л. Если при этом процессе газ потерял 20 кДж теплоты, тогда определите работу внешних сил и найдите конечное давление газа ​

Дано:

р1 = 10⁵ Па

V1 = 30 л

V2 = 15 л

Q = 20 кДж

р2 - ?

Второй закон термодинамики для изотермического процесса:

Q = A' + dU = A' + 0 = A'

Газ отдал тепло, значит Q будет со знаком "минус". Кроме того газ сжался, то есть совершил отрицательную работу, следовательно уравнение второго начала термодинамики для процесса будет выглядеть так:

-Q = -A'

Если газ совершил отрицательную работу, то внешние силы совершили положительную работу, причём равную по модулю:

|-А'| = |А| = 20 кДж

Найдём конечное давление из закона Бойля-Мариотта:

p1V1 = p2V2; T = const.

p2 = p1V1/V2 = 10⁵*30/15 = 10⁵*2 = 2*10⁵ Па = 200 кПа

Значения объёмов (литры) можно не переводить в СИ, т.к. результат отношения V1/V2 получается одним и тем же.

ответ: 20 кДж, 2*10⁵ Па (200 кПа).