Я совершил расчет работы‚ совершенной внешними силами при изменении объема идеального газа‚ который находится в герметичном резервуаре без теплообмена и имеет изменение внутренней энергии в размере 12 кДж.Итак‚ для начала нам понадобится уравнение для работы‚ совершенной внешними силами. Это уравнение выглядит следующим образом⁚
А Р * ΔV‚
где А ー работа‚ Р ー давление‚ ΔV ー изменение объема.В нашем случае газ находится в герметичном резервуаре‚ значит давление постоянно во время процесса изменения объема. Таким образом‚ мы можем записать уравнение работы в следующем виде⁚
А P * (V2 ⸺ V1)‚
где V1 ⸺ начальный объем газа‚ V2 ⸺ конечный объем газа.Теперь нам нужно определить давление газа. Идеальный газ может быть охарактеризован уравнением состояния⁚
PV nRT‚
где P ⸺ давление‚ V ⸺ объем‚ n ー количество вещества‚ R ⸺ универсальная газовая постоянная‚ T ー температура.Поскольку наш резервуар герметичен и не происходит теплообмена‚ внутренняя энергия газа является постоянной величиной. Изменение внутренней энергии газа можно выразить через тепло Q и работы А‚ совершенной над системой⁚
ΔU Q ⸺ А.Поскольку изменение внутренней энергии составляет 12 кДж‚ мы можем записать это уравнение следующим образом⁚
12 кДж Q ー А.Теперь можем воспользоваться первым начатым уравнением для работы‚ чтобы решить его относительно Q⁚
12 кДж Q ー P * (V2 ⸺ V1).Окончательно‚ мы можем записать уравнение для работы следующим образом⁚
А P * (V2 ⸺ V1) Q ⸺ 12 кДж.
Итак‚ если мы знаем давление газа и начальный и конечный объемы‚ мы можем рассчитать работу‚ совершенную внешними силами‚ а также вычислить количество переданного тепла в систему. Это может быть полезным‚ например‚ для понимания эффективности процесса изменения объема газа.