В цилиндре объемом 20 л. находится газ, который изобарно расширяется под давлением 5·10 в 5 степени Па. Каков конечный объем газа, если при его расширении совершается работа 2 кДж?

Добрый день! Рад, что вы обратились со своим вопросом. Давайте разберем его пошагово.

Наша первая задача - найти начальный объем газа в цилиндре. Мы знаем, что цилиндр объемом 20 л (ведь так написано в условии), поэтому это и будет наш начальный объем: V1 = 20 л.

Затем, нам нужно найти конечный объем газа. Мы знаем, что газ расширяется из начального объема до конечного, поэтому обозначим конечный объем газа как V2.

Также, в условии сказано, что это расширение происходит изобарно, то есть при постоянном давлении. Давайте обозначим данное давление, оно равно 5·10 в 5 степени Па.

Теперь давайте посмотрим на формулу работы, которая выражается как:
Работа = сила * путь,
где работа измеряется в джоулях (Дж), сила - в ньютонах (Н) и путь - в метрах (м).

Мы знаем, что работа равна 2 кДж (кеджоулям), что равно 2000 Дж. У нас нет данных о силе, поэтому нам нужно найти ее, чтобы решить задачу.

Формула для работы в случае изобарного процесса:
Работа = давление * (конечный объем - начальный объем).

Подставим известные значения в формулу и найдем силу:
2000 Дж = (5·10 в 5 степени Па) * (V2 - 20 л).

Теперь разделим обе части этого равенства на (5·10 в 5 степени Па), чтобы изолировать (V2 - 20 л):
2000 Дж / (5·10 в 5 степени Па) = V2 - 20 л.

Мы получили уравнение:
4000 / (5·10 в 5 степени Па) = V2 - 20 л.

Вычислим это значение:
4000 / (5·10 в 5 степени Па) = V2 - 20 л.

20000 / (5·10 в 5 степени Па) = V2 - 20 л.

4000 / (10 в 6 степени Па) = V2 - 20 л.

4 / (10 в 3 степени Па) = V2 - 20 л.

Теперь сделаем обратные действия, чтобы изолировать V2:
V2 - 20 л = 4 / (10 в 3 степени Па).

V2 = 4 / (10 в 3 степени Па) + 20 л.

Теперь решим это выражение:
V2 = 4 / (10 в 3 степени Па) + 20 л.
V2 = 4 / 1000 + 20 л.
V2 = 0,004 + 20 л.
V2 = 20,004 л.

Итак, конечный объем газа составляет 20,004 литра.

Я надеюсь, что объяснение было достаточно понятным и информативным. Если у вас есть еще вопросы, не стесняйтесь задавать их. Желаю успехов в учебе!