Question

Углекислый газ массой 220г имеет температуру 290К. Определить работу газа при ИЗОТЕРМИЧЕСКОМ расширении от объёма 2.4 до 7.2дм³

Answer 1

Для того, чтобы определить работу газа при изотермическом расширении, мы можем воспользоваться уравнением Ван-дер-Ваальса:

W = nRT ln(V2/V1)

Где:
W - работа газа,
n - количество вещества газа (в молях),
R - универсальная газовая постоянная (8.314 Дж/(моль·К)),
T - температура газа (в Кельвинах),
ln - натуральный логарифм,
V1, V2 - начальный и конечный объемы газа

Для начала, нам нужно определить количество вещества газа (n). Для этого мы можем использовать следующую формулу:

n = m/M

Где:
m - масса газа (в граммах),
M - молярная масса газа (в г/моль).

В вашем случае, масса углекислого газа равна 220 г. Молярная масса углекислого газа примерно равна 44 г/моль. Подставив эти значения в формулу, получим:

n = 220 г / 44 г/моль = 5 моль

Теперь мы можем использовать уравнение Ван-дер-Ваальса для определения работы газа:

W = nRT ln(V2/V1)

Подставим известные значения в эту формулу:

W = 5 моль * 8.314 Дж/(моль·К) * 290 К * ln(7.2 дм³ / 2.4 дм³)

Теперь посчитаем логарифм:

W = 5 моль * 8.314 Дж/(моль·К) * 290 К * ln(3)

ln(3) примерно равно 1.0986, поэтому:

W = 5 моль * 8.314 Дж/(моль·К) * 290 К * 1.0986
W = 13,587 Дж

Таким образом, работа газа при изотермическом расширении от объема 2.4 до 7.2 дм³ равна 13,587 Дж.