Деякий об єм газу, який займає 11 літрів, має тиск 10^5 Па при температурі 300 К. Газ нагрівають при постійному

Согласно условию задачи, у нас есть газ, который занимает объем 11 литров и имеет давление 10^5 Па при температуре 300 К.

Далее, газ нагревается при постоянном объеме до температуры 330 К, а затем при постоянном давлении до температуры 360 К.

Чтобы построить график хода этого процесса относительно давления и объема, нам будет необходимо использовать уравнение газового состояния, а именно уравнение Клапейрона:

$$PV=nRT$$

Где:
P - давление газа
V - объем газа
n - количество вещества газа
R - универсальная газовая постоянная
T - температура газа

Перейдем к решению. Для начала определим количество вещества газа:

$$PV=nRT$$

$$n=\frac{PV}{RT}$$

У нас нет информации о количестве вещества газа, поэтому мы не можем определить его точное значение. Тем не менее, для наших целей мы можем считать количество вещества постоянным. Таким образом, соотношение P и V для нашего процесса будет выглядеть следующим образом:

$\frac{P_1}{T_1}=\frac{P_2}{T_2}=\frac{P_3}{T_3}$

Где индексы 1, 2 и 3 соответствуют первой, второй и третьей стадиям процесса соответственно.

Используя данное соотношение, мы можем определить значения давления P во второй и третьей стадиях процесса:

Давление во второй стадии:
$$\frac{P_2}{T_2}=\frac{P_1}{T_1}$$
$$\frac{P_2}{330}=\frac{{10}^5}{300}$$
$$P_2=\frac{{10}^5\times 330}{300}$$

Давление в третьей стадии:
$$\frac{P_3}{T_3}=\frac{P_1}{T_1}$$
$$\frac{P_3}{360}=\frac{{10}^5}{300}$$
$$P_3=\frac{{10}^5\times 360}{300}$$

Теперь мы можем построить график хода процесса относительно давления и объема. Для этого отметим на осях соответствующие значения:

На оси абсцисс (ось X) отложим объем газа, а на оси ординат (ось Y) - давление газа.

Теперь у нас есть значения давления P1, P2 и P3, и начальный объем V1 равный 11 литрам.

Соединим эти точки на графике линией, и получим ход процесса относительно давления и объема.

Теперь определим работу, выполненную газом в течение этого процесса. Работа, выполненная газом при изменении его объема, может быть найдена по следующей формуле:

$$W=P\cdot \mathrm{\Delta }V$$

Где P - давление газа, $\mathrm{\Delta }V$ - изменение объема газа.

В нашем случае, изменение объема газа равно как раз разности начального и конечного объема:

$\mathrm{\Delta }V=V_3-V_1=0-11=-11$

Таким образом, работа, выполненная газом в течение этого процесса, будет:

$$W=P_3\cdot \mathrm{\Delta }V=P_3\cdot (-11)$$

Подставляем значение $P_3$, которое мы нашли ранее, и рассчитываем значение работы.

Построение графика и расчет работы с газом закончены.