Дано:
Количество вещества газа (n): 4 моль
Поглощенное количество теплоты (Q): 5 кДж
Температура газа (T): 20 К
Найти:
Работу, совершенную газом в этом процессе (W)
Решение с расчетом:
Используем уравнение состояния идеального газа: Q = nCvΔT + W, где Q - количество теплоты, n - количество вещества, Cv - удельная теплоемкость при постоянном объеме, ΔT - изменение температуры, W - работа.
Так как у нас двухатомный идеальный газ, то удельная теплоемкость при постоянном объеме для него равна Cv = (5/2)R, где R - универсальная газовая постоянная.
Переведем количество теплоты из кДж в Дж:
Q = 5 кДж * 1000 = 5000 Дж
Теперь можем рассчитать работу:
Q = nCvΔT + W
W = Q - nCvΔT
W = 5000 Дж - 4 моль * (5/2)R * 20 K
W = 5000 Дж - 4 моль * (5/2) * 8.314 Дж/(моль*K) * 20 K
W ≈ 5000 Дж - 2086,4 Дж
W ≈ 2913,6 Дж
Ответ:
Работа, совершенная газом в этом процессе, равна примерно 2913,6 Дж.