Яким чином можна знайти виконану газом роботу під час переходу зі стану 1 в стан 2 (див. рисунок)?

Разъяснение: Работа газа представляет собой произведение силы давления газа на перемещение газа. Формула для расчета работы газа:

( A = P cdot V ),

где ( A ) — работа газа (в джоулях), ( P ) — давление газа (в паскалях), ( V ) — изменение объема газа (в метрах кубических).

Для нахождения выполненной газом работы при переходе из состояния 1 в состояние 2, вам понадобится знать начальное и конечное давление газа (в паскалях) и изменение его объема (в метрах кубических) между этими состояниями.

Пример использования: Допустим, у нас есть газ, который переходит из состояния 1 с давлением 200 паскалей и объемом 0.5 метра кубического в состояние 2 с давлением 1000 паскалей и объемом 1.5 метра кубического. Найдем выполненную газом работу.

Решение:

Давление газа в состоянии 1: ( P_1 = 200 ) паскалей

Объем газа в состоянии 1: ( V_1 = 0.5 ) метра кубического

Давление газа в состоянии 2: ( P_2 = 1000 ) паскалей

Объем газа в состоянии 2: ( V_2 = 1.5 ) метра кубического

Используем формулу работы газа:

( A = P cdot V )

( A = (P_2 — P_1) cdot (V_2 — V_1) )

( A = (1000 — 200) cdot (1.5 — 0.5) )

( A = 800 cdot 1 )

( A = 800 ) джоулей

Таким образом, выполненная газом работа при переходе из состояния 1 в состояние 2 составляет 800 джоулей.

Совет: Для лучшего понимания работы газа, полезно знать основные концепции термодинамики, такие как давление, объем, температура и внутренняя энергия газа.

Практика: Газ расширяется от объема 1 метр кубический до объема 4 метра кубических под постоянным давлением 500 паскалей. Найдите выполненную газом работу.