Чтобы найти работу, совершенную внешними силами над идеальным одноатомным газом, нам нужно использовать формулу для работы при изобарном процессе. Изобарный процесс — это процесс, в котором давление остается постоянным.

Шаг 1: Определим начальные параметры газа.

• Количество вещества газа (v) = 2,0 моль
• Начальная температура (t) = 77 °C = 350 K (переводим в Кельвины, добавляя 273)

Шаг 2: Найдем начальный объем газа.

Сначала нам нужно использовать уравнение состояния идеального газа:

PV = nRT

где P — давление, V — объем, n — количество вещества, R — универсальная газовая постоянная (R = 8.31 Дж/(моль·К)), T — температура в Кельвинах.

Однако, чтобы найти работу, нам не нужно знать начальный объем. Мы можем выразить работу через изменение объема.

Шаг 3: Найдем работу, совершенную при сжатии газа.

Работа, совершаемая при изобарном процессе, рассчитывается по формуле:

W = P * ΔV

где ΔV — изменение объема. Поскольку объем уменьшается в 3 раза, мы можем выразить это как:

ΔV = V_initial - V_final

Если V_initial = V, тогда V_final = V/3, и:

ΔV = V - V/3 = 2V/3

Шаг 4: Найдем давление газа.

Теперь мы можем найти давление, используя уравнение состояния. Подставим V в уравнение:

P = nRT / V

Теперь подставим это значение в формулу для работы:

W = P * (2V/3) = (nRT / V) * (2V/3) = (2nRT) / 3

Шаг 5: Подставим известные значения.

Теперь подставим значения в нашу формулу:

• n = 2,0 моль
• R = 8.31 Дж/(моль·К)
• T = 350 K

W = (2 * 2,0 * 8.31 * 350) / 3

W = (2 * 2 * 8.31 * 350) / 3 = (11634) / 3 ≈ 3878 Дж

Ответ: Работа, совершенная внешними силами над газом, составляет примерно 3878 Дж.