Для решения задачи о температуре одноатомного идеального газа в состоянии 3, нам необходимо использовать закон Бойля и уравнение состояния идеального газа.
Шаги решения:
- Определение начальных условий:
- У нас есть 1 кмоль одноатомного идеального газа.
- Идеальный газ подчиняется уравнению состояния: PV = nRT, где P - давление, V - объем, n - количество вещества (в молях), R - универсальная газовая постоянная, T - температура в Кельвинах.
- Изучение процесса расширения:
- Если дан график процесса, то важно определить, как изменяются давление и объем газа в различных состояниях.
- В состоянии 3 нам необходимо знать, каковы давление и объем газа, чтобы рассчитать температуру.
- Использование уравнения состояния:
- Воспользуемся уравнением состояния для состояния 3: P3 * V3 = n * R * T3.
- Здесь P3 и V3 - давление и объем в состоянии 3, n - количество вещества (1 кмоль = 1000 моль), R = 8.31 Дж/(моль·К).
- Решение уравнения для T3:
- Перепишем уравнение для нахождения температуры: T3 = (P3 * V3) / (n * R).
- Теперь подставим известные значения P3 и V3, а также n и R.
- Подставление значений и расчет:
- Если, например, P3 = 100 кПа и V3 = 22.4 м³ (это только пример, значения нужно взять из графика), то:
- T3 = (100000 Па * 22.4 м³) / (1000 моль * 8.31 Дж/(моль·К)).
- Рассчитаем это значение и округлим до целых К.
После выполнения всех расчетов, вы получите значение температуры в состоянии 3. Сравните полученное значение с предложенными вариантами: 866 К, 433 К, 125 К, 289 К, и выберите правильный ответ.