Какая работа была совершена при расширении углекислого газа массой 10 г при постоянном давлении, когда его температура

Для нахождения работы, совершенной при расширении углекислого газа, нам понадобится использовать уравнение работы. Уравнение работы задается следующим образом:

\[ W = P \cdot \Delta V \]

где \( W \) - работа, \( P \) - давление, а \( \Delta V \) - изменение объема газа. В данной задаче говорится, что работа происходит при постоянном давлении, поэтому \( P \) остается неизменным.

Для начала, мы должны найти \( \Delta V \), которое представляет собой изменение объема газа. Мы можем использовать идеальный газовый закон:

\[ PV = nRT \]

где \( P \) - давление, \( V \) - объем газа, \( n \) - количество вещества (в молях), \( R \) - универсальная газовая постоянная и \( T \) - абсолютная температура.

Давайте найдем \( V \) при исходной температуре:

\[ V_1 = \frac{{nRT_1}}{{P}} \]

где \( T_1 \) - начальная температура. Аналогично, найдем \( V_2 \) при конечной температуре:

\[ V_2 = \frac{{nRT_2}}{{P}} \]

Теперь мы можем найти \( \Delta V \), разность между \( V_2 \) и \( V_1 \):

\[ \Delta V = V_2 - V_1 \]

Известно, что масса углекислого газа составляет 10 г. Чтобы найти количество вещества, мы можем использовать молярную массу \( CO_2 \), которая составляет около 44 г/моль. Таким образом, количество вещества \( n \) равно:

\[ n = \frac{{\text{{масса}}}}{{\text{{молярная масса}}}} \]

Выразим \( \Delta V \) через \( V_1 \) и \( V_2 \), используя уравнение для работы:

\[ W = P \cdot \Delta V \]

Из найденной работы мы можем найти изменение внутренней энергии газа по формуле:

\[ \Delta U = Q - W \]

где \( \Delta U \) - изменение внутренней энергии газа, \( Q \) - количество тепла, поглощенного или отданного газом, а \( W \) - совершенная работа.

Кажется, я совершил ошибку. Коэффициент \( n \) должен быть равен массе газа деленной на молярную массу газа. Тогда давайте перейдем к следующему уравнению и определим внутреннюю энергию.

Какая работа была совершена при расширении углекислого газа массой 10 г при постоянном давлении, когда его температура увеличилась с 20°С до 30°С? Как изменилась внутренняя энергия газа?