Какая работа была совершена при изобарном сжатии водорода, взятого в количестве 6 моль, если его температура изменилась на 50К?

При изобарном сжатии газа в его температуре происходят изменения, однако давление газа остается постоянным. В данном случае мы имеем заданное изобарное сжатие водорода, взятого в количестве 6 моль, и изменение его температуры на 50К.

Для решения данной задачи мы можем использовать уравнение состояния идеального газа:

PV = nRT,

где P - давление газа, V - его объем, n - количество вещества (моль), R - универсальная газовая постоянная и T - абсолютная температура газа.

У нас задано количество вещества водорода (n = 6 моль) и изменение его температуры (ΔT = 50К). Нам нужно найти работу, которая была совершена при данном сжатии газа.

Работа (W) сжатия газа можно определить как разность между работой, совершенной на начальной стадии сжатия (W1) и работой, совершенной на конечной стадии сжатия (W2):

W = W1 - W2.

Так как давление газа (P) остается постоянным в процессе изобарного сжатия, то его работа может быть задана формулой:

W = P(V2 - V1),

где V1 и V2 - объемы газа на начальной и конечной стадиях сжатия соответственно.

Чтобы найти объемы газа на начальной и конечной стадиях сжатия, мы можем использовать уравнение состояния идеального газа PV = nRT.

На начальной стадии сжатия, газ имел исходный объем V1 и температуру T1 (которая изменилась на ΔT = 50К). Таким образом, уравнение состояния может быть записано как:

P * V1 = n * R * T1.

Аналогично, на конечной стадии сжатия, объем газа становится V2, а его температура T2 (и температура изменяется на ΔT = 50К). Уравнение состояния для этой стадии можно записать как:

P * V2 = n * R * T2.

Теперь мы можем заменить V1 и V2 в формуле для работы сжатия газа и получить:

W = P((n * R * T2) - (n * R * T1)),

W = P(n * R * (T2 - T1)).

Итак, работа сжатия газа при изобарном сжатии водорода, взятого в количестве 6 моль с изменением его температуры на 50К, равна P(n * R * (T2 - T1)), где P - давление газа, n - количество вещества (6 моль), R - универсальная газовая постоянная и ΔT = T2 - T1 = 50К.

Это выражение соответствует общей формуле для работы сжатия газа при изобарном процессе и может быть использовано для вычисления работы, исходя из известных значений P и ΔT.