В вертикально расположенном Цилиндре под поршнем находится газ
при температуре 323K, занимающий
объём V1= 190 см3. Масса поршня 120
кг, его площадь 50 см2.
Атмосферное давление 100 кПа. Газ
нагревается на 100 К.
А. Определите давление газа под
поршнем.
Б. Вычислите изменение объема,
занимаемого газом, после нагревания
В. Найдите работу газа при расширении​

Добрый день! Давайте разберемся с задачей. А. Чтобы определить давление газа под поршнем, мы можем использовать уравнение идеального газа, которое записывается следующим образом: P1V1 = P2V2, где P1 и P2 - начальное и конечное давление газа, а V1 и V2 - начальный и конечный объём газа. В данной задаче нам известно начальное давление газа под поршнем, которое равно атмосферному давлению и составляет 100 кПа. Также нам дан начальный объем газа, равный 190 см3 (не забудьте преобразовать его в литры, т.к. стандартные единицы объема в уравнении идеального газа - литры). P1 = 100 кПа = 100 000 Па, V1 = 190 см3 = 0.19 л. Мы также знаем, что газ нагревается на 100 К, поэтому конечная температура будет 323 K + 100 K = 423 K. Теперь нам нужно найти конечный объем V2, чтобы определить давление газа под поршнем. Применяя уравнение идеального газа, получаем: P1V1 = P2V2. Подставляем известные значения: (100 000 Па)(0.19 л) = P2V2. Теперь остается выразить V2: V2 = (100 000 Па)(0.19 л) / P2. Таким образом, чтобы определить давление газа под поршнем, необходимо найти конечный объем V2, подставить найденное значение в формулу и решить уравнение. Б. Чтобы вычислить изменение объема, занимаемого газом, после нагревания, мы можем использовать формулу объема газа при постоянном давлении, известную как закон Гей-Люссака: V2 = V1(1 + αΔT), где α - коэффициент линейного расширения газа при постоянном давлении, который в данной задаче не указан, и ΔT - изменение температуры. Изначально у нас есть начальный объем газа V1 и изменение температуры ΔT, которое равно 100 К. Нам нужно найти конечный объем V2, чтобы вычислить изменение объема. Таким образом, чтобы вычислить изменение объема, необходимо использовать формулу закона Гей-Люссака и подставить известные значения. В. Наконец, чтобы найти работу газа при расширении, мы можем использовать следующую формулу: Работа = давление × изменение объема. Нам известно изменение объема, которое мы вычислили в пункте Б. Остается только определить давление газа под поршнем, которое мы рассмотрели в пункте А. Таким образом, чтобы найти работу газа при расширении, необходимо перемножить определенное в пункте А давление газа под поршнем на изменение объема, вычисленное в пункте Б.