Объем газа, расширяющегося при постоянном давлении 100 кПа, увеличился на 2 л. Определите работу, совершенную газом в этом процессе.

Для того чтобы найти работу, совершенную газом, используем формулу для работы идеального газа при расширении при постоянном давлении:

$A = P \cdot \Delta V$

где:

• $A$ — работа, совершенная газом,

• $P$ — давление (в данном случае 100 кПа),

• $\Delta V$ — изменение объема (в данном случае 2 л).

Нам нужно привести давление и объем к совместимым единицам измерения. Давление дано в кПа, а объем в литрах. Для работы в Джоулях нужно перевести литры в кубические метры и кПа в паскали.

1 кПа = 1000 Па,
1 л = 0.001 м³.

Преобразуем значения:

• $P = 100 \, \text{кПа} = 100 \times 1000 \, \text{Па} = 100000 \, \text{Па}$,

• $\Delta V = 2 \, \text{л} = 2 \times 0.001 \, \text{м}^3 = 0.002 \, \text{м}^3$.

Теперь подставляем эти значения в формулу для работы:

$A = 100000 \, \text{Па} \cdot 0.002 \, \text{м}^3 = 200 \, \text{Дж}.$

Ответ: работа, совершенная газом, составляет 200 Дж.