Чтобы понять, какую работу совершил идеальный газ при изохорном (постоянном объеме) нагреве, давайте разберем концепцию работы в термодинамике и применим её к данной задаче.
Шаг 1: Определение термина "работа"
Работа, совершаемая газом, определяется как:
[ A = P \cdot \Delta V ]
где:
- ( A ) — работа,
- ( P ) — давление,
- ( \Delta V ) — изменение объема.
Однако в данной задаче указан процесс изохорного нагрева, что означает, что объем газа остается постоянным (( \Delta V = 0 )).
Шаг 2: Анализ условий задачи
В процессе изохорного нагрева изменение объема газа равно нулю. Это значит, что газ не расширяется и никакой работы не производится. Поэтому независимо от того, как изменяется давление или температура газа, если объем не изменяется, работа всегда будет равна нулю.
Шаг 3: Ответ на задачу
В данной задаче газ нагревался изохорно, при этом его объем оставался постоянным (0,4 м³), а давление увеличилось на 20 кПа. Используя формулу для работы при газовом процессе, мы получаем:
[ A = P \cdot \Delta V = P \cdot 0 = 0 ]
Вывод
Таким образом, работа, совершенная газом в процессе изохорного нагрева, равна:
[ A = 0 , \text{Джоулей} ]
Работа не была совершена газом, так как его объем не изменялся.