Аргон массой 40 40 г в ходе адиабатного процесса сжали, при этом температура газа увеличилась на 180 180 К. Какую работу совершили внешние силы? Запиши в поле ответа верное число,…

Для решения задачи, давайте используем закон термодинамики, который описывает работу, совершаемую при адиабатном процессе. В адиабатном процессе (без теплообмена с окружающей средой) работа, совершаемая внешними силами, связана с изменением внутренней энергии газа.

Шаг 1: Определим известные данные

• Масса аргону (m) = 40 г = 0,04 кг (переводим в килограммы для удобства).
• Изменение температуры (ΔT) = 180 K.
• Удельная теплоемкость при постоянном объеме (C_v) для аргону (двухатомного газа) примерно равна 3/2 R, где R — универсальная газовая постоянная. Для аргону R ≈ 8,31 Дж/(моль·К).

Шаг 2: Найдем количество вещества

Аргон — это газ, который в стандартных условиях имеет молекулярную массу примерно 40 г/моль. Следовательно, количество вещества (n) можно определить как:

\[ n = \frac{m}{M} = \frac{0,04 \, \text{кг}}{0,040 \, \text{кг/моль}} = 1 \, \text{моль} \]

Шаг 3: Найдем изменение внутренней энергии

Изменение внутренней энергии (ΔU) можно найти по формуле:

\[ \Delta U = n C_v \Delta T \]

Теперь посчитаем \(C_v\):

\[ C_v = \frac{3}{2} R = \frac{3}{2} \times 8,31 \approx 12,465 \, \text{Дж/(моль·К)} \]

Теперь подставим значения в формулу для ΔU:

\[ \Delta U = 1 \, \text{моль} \times 12,465 \, \text{Дж/(моль·К)} \times 180 \, \text{К} \]

\[ \Delta U = 12,465 \times 180 \approx 2243,7 \, \text{Дж} \]

Шаг 4: Найдем работу, совершенную внешними силами

Поскольку процесс адиабатный, работа, совершенная внешними силами (W), непосредственно равна изменению внутренней энергии (ΔU):

\[ W = \Delta U \approx 2243,7 \, \text{Дж} \]

Окончательный ответ

Округляем до десятых:

\[ W \approx 2243,7 \, \text{Дж} \approx 2243,7 \]

Ответ: 2243.7 Дж.