Какую работу совершает газ при изобарном нагревании от 0 до 100 градусов цельсия? Газ находится в цилиндре под поршнем.

Рассчитаем давление, под которым находится газ в цилиндре: р = р (атм) + р (пор), где давление, оказываемое весом поршня можно найти, так как масса поршня m = 5 кг, площадь сечения S = 20 см^2 = 2 • 10^( – 3) м^2; р (пор) = (mg) : S; р (пор) = (5 кг • 9,8 Н/кг) : (2 • 10^( – 3) м^2); р (пор) = 24500 Па. По условию, атмосферное давление нормальное р (атм) = 101300 Па, тогда р = 101300 Па + 24500 Па; р = 125800 Па. Чтобы найти, какую работу совершает газ при изобарном (р1 = р1 = р) нагревании от t = 0ºС до t = 100ºС, (ΔT = Δt = 100К) воспользуемся формулой: А = p • ΔV. Учитывая, что первоначальный объем газа V1 = 5л = 5 • 10^( – 3) м^3, то по закону Гей – Люссака V1 : T1 = V2 : T2; найдём V1 = (V2 • T1) : T2; получаем ΔV = V2 – V1; ΔV = (ΔT • V1) : Т1; ΔV = (100К • 5 • 10^( – 3) м^3) : 273К = 136,5 м^3. Тогда А = 17171700Дж ≈ 17 МДж. Ответ: газ в цилиндре совершает работу А = 17 МДж.