В цилиндре под поршнем находится идеальный двухатомный газ. Количество газа составляет 2 моль, температура газа 27⁰C. Поршень резко подняли, увеличив объём газа в 5 раз. Затем газ изотермически сжали до первоначального объёма. Определите совершённую газом работу.
(Если можно то подробно).

Ответ:

A=-30.12 кДж

Объяснение:

Дано:

i=6

ν=2 моль

T1=300K

V2=5V1

V3=V1

Найти: A - ?

Решение: Газ находится под поршнем, значит давление газа постоянно(p=Mg/S, M - масса поршня, S - площадь основание цилиндра). Значит процесс 1-2 является изобарным. Тогда работа газа в процессе 1-2 : A12=0.5*p12*(V2-V1)=0.5*p12*4V1=2*p12*V1=2*ν*R*T1;

A12=2*2*8,31*300=9,98 кДж (примерно)

Процесс 2-3 изотермический, причем судя из графика работа процесса 2-3 будет отрицательна. A23=v2∫^v3(pdV)=v2∫^v3((ν*R*T/V)dv)=ν*R*T2*ln(V3/V2)

p12*v1=νRT1; p12*v2=ν*R*T2; T2=T1*V2/V1=5T1;

A23=2*8,31*5*300*ln(1/5)=-40,1 кДж (примерно)

Тогда работа всего цикла A=A23+A12=-40,1+9,98=-30.12 кДж

Ответ: A = -30.12 кДж