Чтобы определить механическую работу, совершаемую при расширении газа в цилиндре с поршнем, можно использовать формулу:
\[ A = P \times S \times h \]
где:
- \( A \) — работа,
- \( P \) — давление (в паскалях),
- \( S \) — площадь поршня (в квадратных метрах),
- \( h \) — ход поршня (в метрах).
Давайте подставим значения:
- Площадь поршня \( S = 212 \, \text{см}^2 = 212 \times 10^{-4} \, \text{м}^2 = 0.0212 \, \text{м}^2\).
- Ход поршня \( h = 29 \, \text{см} = 29 \times 10^{-2} \, \text{м} = 0.29 \, \text{м} \).
- Среднее давление газа \( P = 405 \, \text{Па} \).
Теперь подставим эти значения в формулу:
\[ A = 405 \, \text{Па} \times 0.0212 \, \text{м}^2 \times 0.29 \, \text{м} \]
Выполним вычисления:
Сначала умножим площадь на ход: \[ 0.0212 \, \text{м}^2 \times 0.29 \, \text{м} = 0.006158 \, \text{м}^3 \]
Теперь умножим это значение на давление: \[ A = 405 \, \text{Па} \times 0.006158 \, \text{м}^3 = 2.49 \, \text{Дж} \]
Округляя до десятых, получаем:
\[ A \approx 2.5 \, \text{Дж} \]
Таким образом, механическая работа, совершенная при расширении газа, составляет approximately 2.5 Дж.