Идеальный газ переходит из состояния 1 в состояние 4 так, как показано на схеме вычислите работу совершаемую газом. Как изменяется величина совершаемой работы, при переходе из состояния 4 в состояние 1

Добро пожаловать в класс! Сегодня мы решим вопрос о работе, совершаемой идеальным газом.

Перед тем, как мы начнем, давайте разберемся в том, что такое идеальный газ. Идеальный газ - это теоретическая модель газа, которая предполагает, что газ состоит из маленьких частиц, которые движутся в случайных направлениях. Они также предполагают, что нет взаимного влияния между частицами и что они занимают все доступное им пространство.

Сейчас мы должны найти совершаемую работу газом при переходе из состояния 1 в состояние 4. Для этого мы можем использовать формулу работы в терминах изменения объема газа:

Работа = -P * ΔV,

где P - давление газа, а ΔV - изменение объема газа.

На схеме мы видим, что при переходе из состояния 1 в состояние 4 объем газа увеличивается, поэтому ΔV будет положительным. Однако, чтобы определить знак работы, нам нужно узнать изменение давления.

Теперь посмотрите на схему и сфокусируйтесь на состояниях 1 и 4. Если при переходе из состояния 1 в состояние 4 объем увеличивается, то, согласно закону Бойля-Мариотта, давление должно уменьшаться. Таким образом, для сохранения работу мы можем сказать, что ΔP = P4 - P1 положительно.

Теперь у нас есть все данные, чтобы рассчитать работу:

Работа = -P * ΔV
= -ΔP * V
= -(P4 - P1) * V.

Таким образом, работа, совершенная газом при переходе из состояния 1 в состояние 4, равна -(P4 - P1) * V.

Теперь давайте рассмотрим вопрос о работе, совершаемой газом при переходе из состояния 4 в состояние 1. Идея здесь очень проста: если при переходе из состояния 1 в состояние 4 мы видели, что объем увеличивается, то при переходе из состояния 4 в состояние 1 объем будет уменьшаться. Таким образом, ΔV будет отрицательным.

Теперь мы можем использовать нашу формулу для работы, чтобы определить изменение работы при обратном переходе:

Работа обратного перехода = -P * ΔV
= -(-ΔP * V),
где ΔP = P1 - P4.

Из этого следует, что работа обратного перехода будет равна -(-ΔP * V), что равняется ΔP * V.

Таким образом, изменение работы при переходе из состояния 4 в состояние 1 будет равно ΔP * V.

Мы рассмотрели работу, совершаемую газом при переходе из состояния 1 в состояние 4 и из состояния 4 в состояние 1, предоставив подробное объяснение и используя формулу работы для идеального газа.