8. МКТ и молекулярная физика: #201395
Чему равна работа, совершенная двумя молями идеального газа в процессе $1–2–3–4,$ показанном на рисунке, если в состоянии $1$ давление равно $60\space кПа,$ а объем — $1\space л?$ Ответ запишите в джоулях.
Работа газа за цикл равна площади прямоугольника на $pV$ — диаграмме:
$1.$ Переведем единицы измерения:
$$p_1 = 60\,\text{кПа} = 60 \cdot10^3\,\text{Па}$$ $$V_1 = 1\,\text{л} = 10^{-3}\,\text{м}^3$$ $$p_4 = 15\,\text{кПа} = 15 \cdot10^3\,\text{Па}$$ $$V_2 = 4\,\text{л} = 4 \cdot10^{-3}\,\text{м}^3$$
$2.$ Вычислим работу как площадь прямоугольника: $$A = (p_1-p_4)(V_2- V_1)$$ $$A = (60 \cdot10^3 -15 \cdot10^3)(4 \cdot 10^{-3} — 10^{-3})$$ $$A = 45 \cdot10^3 \cdot3 \cdot10^{-3} = 135\,\text{Дж}$$