Азот массой 0,2кг расширяется по изобаре 0,3мПа и температура изменяется от 100 до 300 градусов . Найти конечный объём и совершаемый им работу , если газовая постоянная равна 0,8…

Для решения данной задачи, воспользуемся основными термодинамическими формулами.

1. Нахождение конечного объема газа.

Для изобарного процесса (процесса при постоянном давлении) можно использовать уравнение состояния идеального газа:

\[ V = \frac{m \cdot R \cdot T}{P} \]

где:

• \( V \) - объем газа,
• \( m \) - масса газа (0,2 кг),
• \( R \) - газовая постоянная (0,8 кг·К),
• \( T \) - абсолютная температура в кельвинах,
• \( P \) - давление (в Па).

Сначала найдем начальную и конечную температуры в Кельвинах:

• Начальная температура: \( T_1 = 100 + 273 = 373 \) K
• Конечная температура: \( T_2 = 300 + 273 = 573 \) K

Теперь находим начальный и конечный объем:

• Начальный объем \( V_1 \): \[ V_1 = \frac{0,2 \cdot 0,8 \cdot 373}{0,3 \times 10^6} = \frac{59,68}{300000} \approx 0,00019893 \, \text{м}^3 \]

• Конечный объем \( V_2 \): \[ V_2 = \frac{0,2 \cdot 0,8 \cdot 573}{0,3 \times 10^6} = \frac{91,68}{300000} \approx 0,0003056 \, \text{м}^3 \]

2. Нахождение работы, совершаемой газом.

Работа, совершенная при изобарном процессе, определяется по формуле:

\[ A = P \cdot \Delta V \]

где:

• \( A \) - работа,
• \( \Delta V = V_2 - V_1 \) - изменение объема.

Теперь сначала найдем \( \Delta V \): \[ \Delta V = V_2 - V_1 = 0,0003056 - 0,00019893 \approx 0,00010667 \, \text{м}^3 \]

Теперь можно найти работу: \[ A = 0,3 \times 10^6 \cdot 0,00010667 \approx 32,01 \, \text{Дж} \]

Таким образом, конечный объем газа составит примерно \( 0,0003056 \, \text{м}^3 \), а работа, совершаемая газом, равна примерно \( 32,01 \, \text{Дж} \).