При изотермическом расширении 0,5 моля газа при температуре 200 К объем увеличился в е раз (е ≈ 2,7). Работа газа (в Дж) равна ... a. 522 b. 831 c. 600 d. 231
Для решения этой задачи, нам необходимо знать уравнение Менделеева-Клапейрона для идеального газа:
PV = nRT
где P - давление газа, V - его объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа.
Из данной нам информации мы знаем, что у нас происходит изотермическое (при постоянной температуре) расширение газа, а также что начальный объем газа (V1) составляет 0,5 моль.
Объем после расширения можно обозначить как V2. Мы также знаем, что объем увеличился в е раз, то есть V2 = e * V1 = 2,7 * 0,5 = 1,35 моль.
Теперь, чтобы найти работу газа (W), мы можем использовать следующую формулу:
W = -P * ∆V
где ∆V - изменение объема газа. Согласно уравнению Менделеева-Клапейрона, мы можем выразить P следующим образом:
P = (nRT) / V
Мы можем заменить P в формуле работы и выразить W:
W = - ((nRT) / V) * ∆V
∆V = V2 - V1 = 1,35 - 0,5 = 0,85 моль
Теперь мы можем подставить значения и рассчитать работу газа:
W = - ((0,5 * 8,314 * 200) / 0,5) * 0,85
W = - 8,314 * 200 * 0,85
W = - 1417,8 Дж
Так как задача просит ответ в джоулях, мы можем сказать, что работа газа равна -1417,8 Дж.
Подобрав ближайший к этому числу вариант ответа из предложенных, мы видим, что наиболее близким к полученному значению является вариант a. 522 Дж. Поэтому, ответ на вопрос равен a. 522.
PV = nRT
где P - давление газа, V - его объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа.
Из данной нам информации мы знаем, что у нас происходит изотермическое (при постоянной температуре) расширение газа, а также что начальный объем газа (V1) составляет 0,5 моль.
Объем после расширения можно обозначить как V2. Мы также знаем, что объем увеличился в е раз, то есть V2 = e * V1 = 2,7 * 0,5 = 1,35 моль.
Теперь, чтобы найти работу газа (W), мы можем использовать следующую формулу:
W = -P * ∆V
где ∆V - изменение объема газа. Согласно уравнению Менделеева-Клапейрона, мы можем выразить P следующим образом:
P = (nRT) / V
Мы можем заменить P в формуле работы и выразить W:
W = - ((nRT) / V) * ∆V
∆V = V2 - V1 = 1,35 - 0,5 = 0,85 моль
Теперь мы можем подставить значения и рассчитать работу газа:
W = - ((0,5 * 8,314 * 200) / 0,5) * 0,85
W = - 8,314 * 200 * 0,85
W = - 1417,8 Дж
Так как задача просит ответ в джоулях, мы можем сказать, что работа газа равна -1417,8 Дж.
Подобрав ближайший к этому числу вариант ответа из предложенных, мы видим, что наиболее близким к полученному значению является вариант a. 522 Дж. Поэтому, ответ на вопрос равен a. 522.