При температуре 17 градусов по Цельсию, 10 граммов воздуха подвергают изометрическому расширению с давлением

Для решения данной задачи, нам понадобятся законы идеального газа.

Первым шагом нам необходимо вычислить значения давления для начала и конца процесса расширения.

Из условия задачи нам известно, что начальное давление равно 1,025*10^6 Н/м^2, а конечное давление равно 1,342*10^5 Н/м^2.

Далее идет процесс изометрического расширения, что означает, что объем газа не меняется, а значит и вся совершенная работа будет превращаться во внутреннюю энергию газа.

Процесс изометрического расширения можно выразить следующим уравнением:

\[p_1V_1 = p_2V_2\]

Где:
\(p_1\) и \(p_2\) - начальное и конечное давление соответственно,
\(V_1\) и \(V_2\) - начальный и конечный объем газа соответственно.

Мы знаем начальное давление \(p_1\) и конечное давление \(p_2\). Так как объем газа не меняется, \(V_1\) будет равно \(V_2\).

Теперь мы можем выразить начальный объем газа, используя уравнение изометрического расширения:

\[V_1 = \frac{{p_2V_2}}{{p_1}}\]

Подставляем известные значения:

\[V_1 = \frac{{1,342*10^5 \, \text{Н/м}^2 \cdot V_2}}{{1,025*10^6 \, \text{Н/м}^2}}\]

Теперь нам нужно найти совершенную работу, которая выражается следующим образом:

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

Где:
\(W\) - совершенная работа,
\(p\) - давление,
\(\Delta V\) - изменение объема.

В данной задаче объем газа не меняется (\(\Delta V = 0\)), поэтому совершенная работа равна нулю.

Теперь перейдем к подведенной теплоте.

В процессе изометрического расширения совершенная работа равна изменению внутренней энергии газа. По определению это равно подведенной теплоте (\(Q\)):

\[Q = W\]

Таким образом, подведенная теплота равна нулю.

Итак, пошаговое решение задачи:
1. Найдем начальный объем газа \(V_1\) с использованием уравнения изометрического расширения: \[V_1 = \frac{{1,342*10^5 \, \text{Н/м}^2 \cdot V_2}}{{1,025*10^6 \, \text{Н/м}^2}}\]
2. Совершенная работа (\(W\)) равна нулю, так как объем газа не меняется.
3. Подведенная теплота (\(Q\)) также равна нулю.

Таким образом, объемы воздуха в начале и конце процесса расширения равны друг другу, совершенная работа равна нулю, и количество подведенной теплоты также равно нулю.