Работа газа при охлаждении
Один моль аргона, находящийся в цилиндре при температуре $T_1 = 600\ \mathrm{K}$ и давлении $p_1 = 4 \cdot 10^5\ \mathrm{Па}$, расширяется и одновременно охлаждается так, что его давление при расширении обратно пропорционально квадрату объёма. Конечное давление газа $p_2 = 10^5\ \mathrm{Па}$. Какую работу совершил газ при расширении, если он отдал холодильнику количество теплоты $Q = 1247\ \mathrm{Дж}$?
Условие как в банке ФИПИ — открыть и сверить
| Один моль аргона, находящийся в цилиндре при температуре и давлении расширяется и одновременно охлаждается так, что его давление при расширении обратно пропорционально квадрату объёма. Конечное давление газа Какую работу совершил газ при расширении, если он отдал холодильнику количество теплоты | ||
| |
Это задание с развёрнутым решением: ответом считается запись хода решения, а не строка. Напишите решение на бумаге и сравните с разбором — там каждый шаг с обоснованием.
Открыть разбор1Мягкая — с чего смотретьуровень 1 из 3
Сначала найдите отношение конечного и начального объёмов из зависимости $pV^2 = \mathrm{const}$, а затем конечную температуру из уравнения состояния идеального газа.
2Наводящая — какие числа считатьуровень 2 из 3
Используйте $p_1V_1^2 = p_2V_2^2$ и $\dfrac{T_2}{T_1} = \dfrac{p_2V_2}{p_1V_1}$. Для аргона $\Delta U = \dfrac{3}{2}\nu R(T_2 - T_1)$.
3Прямая — фактически решениеуровень 3 из 3
Получается $V_2 = 2V_1$, $T_2 = 300\ \mathrm{K}$, $\Delta U \approx -3741\ \mathrm{Дж}$. По первому закону термодинамики $Q_{\text{газа}} = \Delta U + A$, причём $Q_{\text{газа}} = -1247\ \mathrm{Дж}$.