При давлении 2•10^4 Па и температуре 273 К имеется объем 5 м^3 воздуха. Какая работа будет выполнена при его нагревании

Чтобы решить эту задачу, нам понадобится использовать формулу для работы постоянного давления. Формула для работы постоянного давления выглядит следующим образом:

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

Где:
\(W\) - работа, выполненная над системой (воздухом)
\(P\) - давление
\(\Delta V\) - изменение объема

Дано, что давление составляет \(2 \cdot 10^4\) Па, а изменение температуры составляет 10 К. Из этих данных мы можем получить изменение объема, используя закон Гей-Люссака:

\[\frac{\Delta V}{V} = \alpha \cdot \Delta T\]

Где:
\(\alpha\) - коэффициент линейного расширения воздуха, который примерно равен \(0.00366\) К\(^{-1}\)
\(\Delta T\) - изменение температуры
\(V\) - объем воздуха

Мы можем найти изменение объема, умножив его на исходный объем воздуха:

\[\Delta V = V \cdot \alpha \cdot \Delta T\]

Теперь мы можем подставить значения в формулу для работы:

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

Подставив числовые значения в формулу, мы получим:

\[W = 2 \cdot 10^4 \, \text{Па} \times 5 \, \text{м}^3 \times 0.00366 \, \text{К}^{-1} \times 10 \, \text{К}\]

Выполнив вычисления, получаем:

\[W = 366 \, \text{Дж}\]

Таким образом, при нагревании воздуха на 10 К при постоянном давлении будет выполнена работа в размере 366 Дж. Ответ округляем до целого числа, поэтому окончательный ответ составляет 366 Дж.