В цилиндре под тяжелым поршнем находится углекислый газ (М=0,044кг/моль) массой 0,20кг. Газ нагревается на 88К.Какую работу он при этом совершает?

Для определения работы, совершаемой газом при нагревании, нужно знать изменение объема газа и давление. Начнем с вычисления количества вещества (n) углекислого газа в цилиндре.

Для этого воспользуемся формулой: n = m / M, где m - масса газа, M - молярная масса газа. Подставляя известные значения: n = 0,20 кг / 0,044 кг/моль, n ≈ 4,545 моль. Так как газ находится под тяжелым поршнем, он совершает работу против внешнего давления при расширении.

Предположим, что давление газа постоянно и равно P.

Для вычисления работы (W) воспользуемся формулой:

W = n * R * ΔT,

где R - универсальная газовая постоянная (R = 8,314 Дж/(моль·К)), ΔT - изменение температуры.

Подставляя известные значения:

W = 4,545 моль * 8,314 Дж/(моль·К) * 88 К, W ≈ 3 420 Дж.

Таким образом, углекислый газ совершает работу при нагревании, равную примерно 3 420 Дж.