Question

Помогите пожалуйста с физикой.

Некоторый газ массой 2 кг находится при температуре 300 К под давлением 0,5 МПа. В результате изотермического сжатия давление увеличилось в три раза. Работа, затраченная на сжатие. Определить:
А) какой это газ;
Б) первоначальную плотность газа.

Answer 1

Абота, совершенная идеальным газом в изотермическом процессе, равна A = N*k*T*ln(V2/V1), N - число частиц газа, T - температура, V1, V2 - объём газа в начале и конце процесса, k - постоянная Больцмана. Можем выразить количество частиц N = n*Nа = A/k*T*ln(V2/V1). Находим число моль вещества n = A/Nа*k*T*ln(V2/V1). Молекулярная масса Ммол = m/n = m*Nа*k*T*ln(V2/V1)/A,
Ммол = 1000*6.022*10^23*1,38*10^-23*300*ln(2)/432000 = 4г. Газ с молекулярной массой 4г/моль это гелий (Не) .
Первоначальный объем вычисляем используя уравнение Менделеева-Клапейрона PV = nRT, V = nRT/P = A*R/P*Nа*k*ln(V2/V1),
V = 432000*8.31/(0.5*10^6*6.022*10^23*1,38*10^-23*ln(2)) = 1.246 м3.