Який був тиск повітря під час ізобарного нагрівання, якщо об єм повітря збільшився від 10 л до 40 л, а газ виконав

Який був тиск повітря під час ізобарного нагрівання, якщо об"єм повітря збільшився від 10 л до 40 л, а газ виконав роботу 6 кДж?
Dozhd

Dozhd

Для розв"язання даної задачі, нам знадобиться використати закон Гей-Люссака, який стверджує, що в ізобарному процесі тиск газу пропорційний його абсолютній температурі.

Закон Гей-Люссака можна записати у вигляді:
\[\frac{{V_1}}{{T_1}} = \frac{{V_2}}{{T_2}}\]
де \(V_1\) та \(T_1\) - початковий об"єм та температура газу, \(V_2\) та \(T_2\) - кінцевий об"єм та температура газу.

У нашому випадку, відомо, що початковий об"єм \(V_1\) дорівнює 10 л, а кінцевий об"єм \(V_2\) - 40 л.

Також, нам відомо, що газ виконав роботу 6 кДж. Робота, виконана газом у процесі залежить від різниці між кінцевою та початковою енергією газу. У нашому випадку, робота може бути виражена як:
\[A = p(V_2 - V_1)\]

де \(A\) - робота, \(p\) - тиск газу. З використанням ідеального газового закону можна записати:
\[pV_1 = nRT_1\]
\[pV_2 = nRT_2\]

де \(n\) - кількість речовини газу, \(R\) - універсальна газова стала. Підставимо ці вирази для \(p\) у формулу роботи:
\[A = \frac{{nRT_1}}{{V_1}}(V_2 - V_1)\]

Ми не знаємо кількість речовини газу \(n\), але ми можемо використати інший ідеальний газовий закон для знаходження \(n\):
\[PV = nRT\]

Підставимо значення з другого виразу у перший:
\[\frac{{p_1V_1}}{{T_1}} = \frac{{p_2V_2}}{{T_2}}\]
\[\frac{{p_1}}{{T_1}} = \frac{{p_2}}{{T_2}}\]
\[p_1 = \frac{{T_1 \cdot p_2}}{{T_2}}\]

Тепер, підставимо це значення в формулу для роботи газу:
\[A = \frac{{V_1 \cdot T_1 \cdot p_2}}{{T_2}}(V_2 - V_1)\]

Отже, розв"яжемо задачу. Підставимо дані у вираз і обчислимо:

\[A = \frac{{10 \, л \cdot T_1 \cdot p_2}}{{T_2}}(40 \, л - 10 \, л)\]

Тепер необхідно підставити дані у формулу і обчислити:

\[6 \, кДж = \frac{{10 \, л \cdot T_1 \cdot p_2}}{{T_2}}(40 \, л - 10 \, л)\]

Ми маємо дві невідомі - \(T_1\) та \(p_2\), і ми не можемо розв"язати задачу без додаткової інформації. Тому, нам потрібно додаткові дані, щоб знайти значення тиску повітря під час ізобарного нагрівання.

Якщо у вас є ще додаткові дані, будь ласка, надайте їх, і я з радістю допоможу вам розв"язати задачу.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello