Для решения данной задачи, нам понадобится знание о связи между работой расширения газа и изменением его объема. Работа расширения газа определяется по формуле:
Работа (W) = Постоянное давление (P) × Изменение объема (ΔV)
В данной задаче нам даны масса кислорода (m = 6,4 г), изменение температуры (ΔT = 20 градусов по Цельсию) и постоянное давление (P). Наша задача - найти изменение объема (ΔV).
Чтобы найти изменение объема, мы можем использовать закон Шарля (закон Гей-Люссака), который утверждает, что объем идеального газа при постоянном давлении пропорционален изменению температуры в градусах по Цельсию. Формула закона Шарля выглядит так:
(V1/T1) = (V2/T2)
Где V1 и T1 - исходный объем и температура, V2 и T2 - конечный объем и температура.
Для нашей задачи, мы знаем исходный объем (V1) и исходную температуру (T1). Нам нужно найти конечный объем (V2), зная изменение температуры (ΔT) и постоянное давление (P).
Сперва, нам следует найти конечную температуру (T2), используя следующую формулу:
T2 = T1 + ΔT
T2 = T1 + 20
T2 = ...
После того, как мы найдем конечную температуру (T2), можно приступить к нахождению изменения объема (ΔV). Используя формулу закона Шарля, мы можем записать следующее:
Соединяя все полученные значения и рассчитывая значение изменения объема (ΔV), мы сможем найти искомую работу (W):
W = P × ΔV
W = P × (V2 - V1)
W = ...
Таким образом, чтобы решить задачу, нам необходимо последовательно выполнить следующие шаги:
1. Найти конечную температуру (T2) с использованием исходной температуры (T1) и изменения температуры (ΔT).
2. Найти конечный объем (V2) с использованием исходного объема (V1), исходной температуры (T1) и конечной температуры (T2) с использованием закона Шарля.
3. Найти изменение объема (ΔV) как разницу между конечным объемом (V2) и исходным объемом (V1).
4. Найти работу (W) как произведение постоянного давления (P) на изменение объема (ΔV) по формуле работа (W) = P × ΔV.
A=(m*R*T)/M
A=(6.4*10^-3*20*8.31)/(32*10^-3) =34.3 Дж